[[161336]]

       瀏覽器緩存是瀏覽器端保存數(shù)據(jù)用于快速讀取或避免重復(fù)資源請求的優(yōu)化機(jī)制，有效的緩存使用可以避免重復(fù)的網(wǎng)絡(luò)請求和瀏覽器快速地讀取本地數(shù)據(jù)，整體上加速網(wǎng)頁展示給用戶。瀏覽器端緩存的機(jī)制種類較多，總體歸納為九種，這里詳細(xì)分析下這九種緩存機(jī)制的原理和使用場景。打開瀏覽器的調(diào)試模式->resources左側(cè)就有瀏覽器的8種緩存機(jī)制。

　　一、http緩存

　　http緩存是基于HTTP協(xié)議的瀏覽器文件級緩存機(jī)制。即針對文件的重復(fù)請求情況下，瀏覽器可以根據(jù)協(xié)議頭判斷從服務(wù)器端請求文件還是從本地讀取文件，chrome控制臺下的Frames即展示的是瀏覽器的http文件級緩存。以下是瀏覽器緩存的整個機(jī)制流程。主要是針對重復(fù)的http請求，在有緩存的情況下判斷過程主要分3步：

　　◆判斷expires，如果未過期，直接讀取http緩存文件，不發(fā)http請求，否則進(jìn)入下一步。

　　◆判斷是否含有etag，有則帶上if-none-match發(fā)送請求，未修改返回304，修改返回200，否則進(jìn)入下一步。

　　◆判斷是否含有l(wèi)ast-modified，有則帶上if-modified-since發(fā)送請求，無效返回200，有效返回304，否則直接向服務(wù)器請求。 

　　如果通過etag和last-modified判斷，即使返回304有至少有一次http請求，只不過返回的是304的返回內(nèi)容，而不是文件內(nèi)容。所以合理設(shè)計實現(xiàn)expires參數(shù)可以減少較多的瀏覽器請求。

　　二、websql

　　websql這種方式只有較新的chrome瀏覽器支持，并以一個獨立規(guī)范形式出現(xiàn)，主要有以下特點：

　　◆Web Sql 數(shù)據(jù)庫API 實際上不是HTML5規(guī)范的組成部分;

　　◆在HTML5之前就已經(jīng)存在了，是單獨的規(guī)范;

　　◆它是將數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)庫的形式存儲在客戶端，根據(jù)需求去讀取;

　　◆跟Storage的區(qū)別是： Storage和Cookie都是以鍵值對的形式存在的;

　　◆Web Sql 更方便于檢索，允許sql語句查詢;

　　◆讓瀏覽器實現(xiàn)小型數(shù)據(jù)庫存儲功能;

　　◆這個數(shù)據(jù)庫是集成在瀏覽器里面的，目前主流瀏覽器基本都已支持;

　　websql API主要包含三個核心方法：

　　◆openDatabase : 這個方法使用現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫或創(chuàng)建新數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫對象。

　　◆transaction : 這個方法允許我們根據(jù)情況控制事務(wù)提交或回滾。

　　◆executeSql : 這個方法用于執(zhí)行真實的SQL查詢。

　　openDatabase方法可以打開已經(jīng)存在的數(shù)據(jù)庫，不存在則創(chuàng)建：

var db = openDatabase('mydatabase', '2.0', my db',2*1024); 

　　openDatabasek中五個參數(shù)分別為：數(shù)據(jù)庫名、版本號、描述、數(shù)據(jù)庫大小、創(chuàng)建回調(diào)。創(chuàng)建回調(diào)沒有也可以創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫。

　　database.transaction() 函數(shù)用來查詢，executeSql()用于執(zhí)行sql語句。

　　例如在mydatabase數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建表t1：

var db = openDatabase(' mydatabase ', '1.0', 'Test DB', 2 * 1024 * 1024);   
db.transaction(function(tx){     
  tx.executeSql('CREATE TABLE IF NOT EXISTS t1 (id unique, log)');   
}); 

　　插入操作：

var db = openDatabase('mydatabase', '2.0', my db', 2 * 1024); 
db.transaction(function (tx) {  
  tx.executeSql('CREATE TABLE IF NOT EXISTS t1 (id unique, log)');   
  tx.executeSql('INSERT INTO t1 (id, log) VALUES (1, "foobar")');   
  tx.executeSql('INSERT INTO t1 (id, log) VALUES (2, "logmsg")');   
}); 

　　在插入新記錄時，我們還可以傳遞動態(tài)值，如：

var db = openDatabase(' mydatabase ', '2.0', 'my db', 2 * 1024);   
db.transaction(function(tx){     
    tx.executeSql('CREATE TABLE IF NOT EXISTS t1 (id unique, log)');   
    tx.executeSql('INSERT INTO t1 (id,log) VALUES (?, ?'), [e_id, e_log];  //e_id和e_log是外部變量 
}); 

　　讀操作，如果要讀取已經(jīng)存在的記錄，我們使用一個回調(diào)捕獲結(jié)果：

var db = openDatabase(mydatabase, '2.0', 'my db', 2*1024);      
db.transaction(function (tx) {  
  tx.executeSql('CREATE TABLE IF NOT EXISTS t1 (id unique, log)');   
  tx.executeSql('INSERT INTO t1 (id, log) VALUES (1, "foobar")');   
  tx.executeSql('INSERT INTO t1 (id, log) VALUES (2, "logmsg")');   
});   
db.transaction(function (tx) {  
  tx.executeSql('SELECT * FROM t1, [], function (tx, results) {  
    var len = results.rows.length, i;   
    msg = "<p>Found rows: " + len + "</p>";   
    document.querySelector('#status').innerHTML +=  msg;   
    for (i = 0; i < len; i++){   
      alert(results.rows.item(i).log );   
    }  
  }, null);   
}); 

　　三、indexDB

　　IndexedDB 是一個為了能夠在客戶端存儲可觀數(shù)量的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，并且在這些數(shù)據(jù)上使用索引進(jìn)行高性能檢索的 API。雖然 DOM 存儲，對于存儲少量數(shù)據(jù)是非常有用的，但是它對大量結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲就顯得力不從心了。IndexedDB 則提供了這樣的一個解決方案。

　　IndexedDB 分別為同步和異步訪問提供了單獨的 API 。同步 API 本來是要用于僅供 Web Workers 內(nèi)部使用，但是還沒有被任何瀏覽器所實現(xiàn)。異步 API 在 Web Workers 內(nèi)部和外部都可以使用，另外瀏覽器可能對indexDB有50M大小的限制，一般用戶保存大量用戶數(shù)據(jù)并要求數(shù)據(jù)之間有搜索需要的場景。

　　異步API

　　異步 API 方法調(diào)用完后會立即返回，而不會阻塞調(diào)用線程。要異步訪問數(shù)據(jù)庫，要調(diào)用 window 對象 indexedDB 屬性的 open() 方法。該方法返回一個 IDBRequest 對象 (IDBOpenDBRequest);異步操作通過在 IDBRequest 對象上觸發(fā)事件來和調(diào)用程序進(jìn)行通信。

　　◆IDBFactory 提供了對數(shù)據(jù)庫的訪問。這是由全局對象 indexedDB 實現(xiàn)的接口，因而也是該 API 的入口。

　　◆IDBCursor 遍歷對象存儲空間和索引。

　　◆IDBCursorWithValue 遍歷對象存儲空間和索引并返回游標(biāo)的當(dāng)前值。

　　◆IDBDatabase 表示到數(shù)據(jù)庫的連接。只能通過這個連接來拿到一個數(shù)據(jù)庫事務(wù)。

　　◆IDBEnvironment 提供了到客戶端數(shù)據(jù)庫的訪問。它由 window 對象實現(xiàn)。

　　◆IDBIndex 提供了到索引元數(shù)據(jù)的訪問。

　　◆IDBKeyRange 定義鍵的范圍。

　　◆IDBObjectStore 表示一個對象存儲空間。

　　◆IDBOpenDBRequest 表示一個打開數(shù)據(jù)庫的請求。

　　◆IDBRequest 提供了到數(shù)據(jù)庫異步請求結(jié)果和數(shù)據(jù)庫的訪問。這也是在你調(diào)用一個異步方法時所得到的。

　　◆IDBTransaction 表示一個事務(wù)。你在數(shù)據(jù)庫上創(chuàng)建一個事務(wù)，指定它的范圍(例如你希望訪問哪一個對象存儲空間)，并確定你希望的訪問類型(只讀或?qū)懭?。

　　◆IDBVersionChangeEvent 表明數(shù)據(jù)庫的版本號已經(jīng)改變。

　　同步API

　　規(guī)范里面還定義了 API 的同步版本。同步 API 還沒有在任何瀏覽器中得以實現(xiàn)。它原本是要和webWork 一起使用的。

　　http://mxr.mozilla.org/mozilla-central/source/modules/libpref/src/init/all.js

　　http://caniuse.com/#feat=indexeddb

　　四、cookie

　　Cookie(或者Cookies)，指一般網(wǎng)站為了辨別用戶身份、進(jìn)行session跟蹤而儲存在用戶本地終端上的數(shù)據(jù)(通常經(jīng)過加密)。cookie一般通過http請求中在頭部一起發(fā)送到服務(wù)器端。一條cookie記錄主要由鍵、值、域、過期時間、大小組成，一般用戶保存用戶的認(rèn)證信息。cookie***長度和域名個數(shù)由不同瀏覽器決定，具體如下：

　　不同域名之間的cookie信息是獨立的，如果需要設(shè)置共享可以在服務(wù)器端設(shè)置cookie的path和domain來實現(xiàn)共享。瀏覽器端也可以通過document.cookie來獲取cookie，并通過js瀏覽器端也可以方便地讀取/設(shè)置cookie的值。

　　https://github.com/component/cookie/blob/master/index.js

　　五、localstorage

　　localStorage是html5的一種新的本地緩存方案，目前用的比較多，一般用來存儲ajax返回的數(shù)據(jù)，加快下次頁面打開時的渲染速度。

//localStorage核心API: 
localStorage.setItem(key, value)    //設(shè)置記錄 
localStorage.getItem(key)           //獲取記錄 
localStorage.removeItem(key)        //刪除該域名下單條記錄 
localStorage.clear()                //刪除該域名下所有記錄 

　　值得注意的是，localstorage大小有限制，不適合存放過多的數(shù)據(jù)，如果數(shù)據(jù)存放超過***限制會報錯，并移除***保存的數(shù)據(jù)。

　　https://github.com/machao/localStorage

　　六、sessionstorage

　　sessionStorage和localstorage類似，但是瀏覽器關(guān)閉則會全部刪除，api和localstorage相同，實際項目中使用較少。

　　七、application cache

　　application cahce是將大部分圖片資源、js、css等靜態(tài)資源放在manifest文件配置中。當(dāng)頁面打開時通過manifest文件來讀取本地文件或是請求服務(wù)器文件。

　　離線訪問對基于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用而言越來越重要。雖然所有瀏覽器都有緩存機(jī)制，但它們并不可靠，也不一定總能起到預(yù)期的作用。HTML5 使用ApplicationCache 接口可以解決由離線帶來的部分難題。前提是你需要訪問的web頁面至少被在線訪問過一次。

　　使用緩存接口可為您的應(yīng)用帶來以下三個優(yōu)勢：

　　◆離線瀏覽 – 用戶可在離線時瀏覽您的完整網(wǎng)站。

　　◆速度 – 緩存資源為本地資源，因此加載速度較快。

　　◆服務(wù)器負(fù)載更少 – 瀏覽器只會從發(fā)生了更改的服務(wù)器下載資源。

　　一個簡單的離線頁面主要包含以下幾個部分：

　　index.html

<htmlmanifest="clock.manifest"> 
  <head> 
    <title>AppCache Test</title> 
    <linkrel="stylesheet"href="clock.css"> 
    <script src="clock.js"></script> 
  </head> 
  <body> 
    <p><outputid="clock"></output></p> 
    <divid="log"></div> 
  </body> 
</html> 

　　clock.manifest

CACHE MANIFEST 
#VERSION 1.0 
CACHE: 
clock.css 
clock.js 

　　clock.js和clock.css為獨立的另外文件。

　　另外，需要注意的是更新緩存。在程序中，你可以通過window.applicationCache 對象來訪問瀏覽器的app cache。你可以查看 status 屬性來獲取cache的當(dāng)前狀態(tài)：

var appCache = window.applicationCache; 
switch (appCache.status) { 
  case appCache.UNCACHED: // UNCACHED == 0 
    return 'UNCACHED'; 
    break; 
  case appCache.IDLE: // IDLE == 1 
    return 'IDLE'; 
    break; 
  case appCache.CHECKING: // CHECKING == 2 
    return 'CHECKING'; 
    break; 
  case appCache.DOWNLOADING: // DOWNLOADING == 3 
    return 'DOWNLOADING'; 
    break; 
  case appCache.UPDATEREADY:  // UPDATEREADY == 4 
    return 'UPDATEREADY'; 
    break; 
  case appCache.OBSOLETE: // OBSOLETE == 5 
    return 'OBSOLETE'; 
    break; 
  default: 
    return 'UKNOWN CACHE STATUS'; 
    break; 
}; 

　　為了通過編程更新cache，首先調(diào)用 applicationCache.update()。這將會試圖更新用戶的 cache(要求manifest文件已經(jīng)改變)。***，當(dāng) applicationCache.status 處于 UPDATEREADY 狀態(tài)時， 調(diào)用applicationCache.swapCache()，舊的cache就會被置換成新的。

var appCache = window.applicationCache; 
appCache.update(); // Attempt to update the user’s cache. 
… 
if (appCache.status == window.applicationCache.UPDATEREADY) { 
  appCache.swapCache();  // The fetch was successful, swap in the new cache. 
} 

　　這里是通過更新menifest文件來控制其它文件更新的。

　　八、cacheStorage

　　CacheStorage是在ServiceWorker的規(guī)范中定義的。CacheStorage 可以保存每個serverWorker申明的cache對象，cacheStorage有open、match、has、delete、keys五個核心方法，可以對cache對象的不同匹配進(jìn)行不同的響應(yīng)。

　　cacheStorage.has()

　　如果包含cache對象，則返回一個promise對象。

　　cacheStorage.open()

　　打開一個cache對象，則返回一個promise對象。

　　cacheStorage.delete()

　　刪除cache對象，成功則返回一個promise對象，否則返回false。

　　cacheStorage.keys()

　　含有keys中字符串的任意一個，則返回一個promise對象。

　　cacheStorage.delete()

　　匹配key中含有該字符串的cache對象，返回一個promise對象。

caches.has('v1').then(function(){ 
  caches.open('v1').then(function(cache){ 
    return cache.addAll(myAssets); 
  }); 
}).catch(function(){ 
  someCacheSetupfunction(); 
});; 

var response; 
var cachedResponse = caches.match(event.request).catch(function(){ 
  return fetch(event.request); 
}).then(function(r){ 
  response = r; 
  caches.open('v1').then(function(cache){ 
    cache.put(event.request, response); 
  });   
  return response.clone(); 
}).catch(function(){ 
  return caches.match('/sw-test/gallery/myLittleVader.jpg'); 
}); 

then.addEventListener('activate', function(event){ 
  var cacheWhitelist = ['v2']; 
  event.waitUntil( 
    caches.keys().then(function(keyList){ 
      return Promise.all(keyList.map(function(key){ 
        if (cacheWhitelist.indexOf(key) === -1) { 
          return caches.delete(keyList[i]); 
        } 
      }); 
    }) 
  ); 
}); 

       https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/CacheStorage

　　九、flash緩存

　　這種方式基本不用，這一方法主要基于flash有讀寫瀏覽器端本地目錄的功能，同時也可以向js提供調(diào)用的api，則頁面可以通過js調(diào)用flash去讀寫特定的磁盤目錄，達(dá)到本地數(shù)據(jù)緩存的目的。

　　注釋PS

　　◆Web Storage / Web SQL Database / Indexed Database 的數(shù)據(jù)都存儲在瀏覽器對應(yīng)的用戶配置文件目錄(user profile directory)下，以 Windows 7 為例，Chrome 的數(shù)據(jù)存儲在”C:\Users\your-account-name\AppData\Local\Google\Chrome\User Data\Default\”下，而 Firefox 的數(shù)據(jù)存儲在”C:\Users\your-account-name\AppData\Local\Mozilla\Firefox\Profiles\”目錄下。

　　◆cookie文件存儲于documents and settings\userName\cookie\文件夾下。通常的命名格式為：userName@domain.txt。

　　◆較多的緩存機(jī)制目前主流瀏覽器并不兼容，不過可以使用polyfill的方法來處理。

　　瀏覽器涉及的緩存方式主要包含這些，具體結(jié)合自己的業(yè)務(wù)場景進(jìn)行選擇使用。