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在后端開(kāi)發(fā)中，存儲(chǔ)是工作的常見(jiàn)部分。應(yīng)用程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，文件存儲(chǔ)在對(duì)象存儲(chǔ)中，瞬態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在高速緩存中……似乎存在無(wú)限種存儲(chǔ)任何類型數(shù)據(jù)的可能性。但是，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)不僅限于后端，前端(瀏覽器)還具有許多存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的選項(xiàng)。我們可以通過(guò)利用這種存儲(chǔ)方式來(lái)提升我們的應(yīng)用性能，保存用戶的偏好，在多個(gè)會(huì)話，甚至不同的計(jì)算機(jī)上保持應(yīng)用狀態(tài)。

在本文中，我們將通過(guò)不同的可能性在瀏覽器中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。我們將涵蓋每種方法的三個(gè)用例，以掌握其利弊。最后，你將能夠決定什么存儲(chǔ)是最適合你的用例。

讓我們開(kāi)始吧!

localStorage API

localStorage 是瀏覽器中最受歡迎的存儲(chǔ)選項(xiàng)之一，也是許多開(kāi)發(fā)人員的首選。數(shù)據(jù)跨會(huì)話存儲(chǔ)，從不與服務(wù)器共享，并且可用于同一協(xié)議和域下的所有頁(yè)面。存儲(chǔ)空間限制為?5MB。

令人驚訝的是，谷歌Chrome團(tuán)隊(duì)并不建議使用這個(gè)選項(xiàng)，因?yàn)樗帘瘟酥骶€程，而且web workers和service workers無(wú)法訪問(wèn)。他們推出了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：KV Storage[1]，作為一個(gè)更好的版本，但這只是一個(gè)試驗(yàn)，似乎還沒(méi)有任何進(jìn)展。

localStorage API 可作為 window.localStorage 使用，并且只能保存UTF-16字符串。在將數(shù)據(jù)保存到 localStorage 之前，我們必須確保將其轉(zhuǎn)換為字符串。主要的三個(gè)功能是：

setItem('key', 'value') 
 
getItem('key') 
 
removeItem('key') 

它們都是同步的，因此使用起來(lái)很簡(jiǎn)單，但是它們會(huì)阻塞主線程。

值得一提的是，localStorage 有一個(gè)稱為 sessionStorage 的雙胞胎。唯一的區(qū)別是，存儲(chǔ)在 sessionStorage 中的數(shù)據(jù)將僅持續(xù)當(dāng)前會(huì)話，但API相同。

這個(gè)太簡(jiǎn)單了，相信大家都用過(guò)。

IndexedDB API

IndexedDB是瀏覽器中的現(xiàn)代存儲(chǔ)解決方案。它可以存儲(chǔ)大量的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，甚至文件和Blob。和每一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)一樣，IndexedDB對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行索引，以便高效地運(yùn)行查詢。使用IndexedDB比較復(fù)雜，我們必須創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，表，并使用事務(wù)。

與 localStorage 相比，IndexedDB需要更多代碼。在例子中，我使用了原生API與Promise包裝器，但我強(qiáng)烈建議使用第三方庫(kù)來(lái)幫助你。我推薦的是localForage[2]，因?yàn)樗褂昧送瑯拥? localStorage API，但實(shí)現(xiàn)方式是逐步增強(qiáng)的，也就是說(shuō)，如果你的瀏覽器支持IndexedDB，就會(huì)使用它;如果不支持，就會(huì)退回到 localStorage。

讓我們來(lái)編寫(xiě)代碼，前往我們的用戶偏好示例吧!

<input type="checkbox" id="darkTheme" name="darkTheme" onclick='onChange(this);'> 
<label for="darkTheme">Dark theme</label><br> 

let db; 
 
function toggle(on) { 
  if (on) { 
    document.documentElement.classList.add('dark');  
  } else { 
    document.documentElement.classList.remove('dark');     
  } 
} 
 
async function save(on) { 
  const tx = db.transaction('preferences', 'readwrite'); 
  const store = tx.objectStore('preferences'); 
  store.put({key: 'darkTheme', value: on}); 
  return tx.complete; 
} 
 
async function load() { 
  const tx = db.transaction('preferences', 'readonly'); 
  const store = tx.objectStore('preferences'); 
  const data = await store.get('darkTheme'); 
  return data && data.value; 
} 
 
async function onChange(checkbox) { 
  const value = checkbox.checked; 
  toggle(value); 
  await save(value); 
} 
 
function openDatabase() { 
  return idb.openDB('my-db', 1, { 
    upgrade(db) { 
      db.createObjectStore('preferences', {keyPath: 'key'}); 
    }, 
  }); 
} 
 
openDatabase() 
  .then((_db) => { 
    db = _db; 
    return load(); 
  }) 
  .then((initialValue) => { 
    toggle(initialValue); 
    document.querySelector('#darkTheme').checked = initialValue; 
  }); 

效果

idb 是我們使用的Promise包裝器，而不是使用基于事件的低級(jí)API。首先要注意的是，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的每次訪問(wèn)都是異步的，這意味著我們不會(huì)阻塞主線程，與 localStorage 相比，這是一個(gè)主要優(yōu)勢(shì)。

我們需要打開(kāi)與數(shù)據(jù)庫(kù)的連接，以便在整個(gè)應(yīng)用程序中都可以使用它進(jìn)行讀寫(xiě)。我們給數(shù)據(jù)庫(kù)起一個(gè)名字 my-db，一個(gè)模式版本 1，以及一個(gè)更新函數(shù)，以在版本之間應(yīng)用更改，這與數(shù)據(jù)庫(kù)遷移非常相似。我們的數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)很簡(jiǎn)單：只有一個(gè)object store preferences。object store 等效于SQL表，要寫(xiě)入或讀取數(shù)據(jù)庫(kù)，必須使用事務(wù)，這是使用IndexedDB的乏味部分?？匆幌卵菔局行碌? save 和 load 功能。

毫無(wú)疑問(wèn)，IndexedDB具有更多的開(kāi)銷，并且與 localStorage 相比，學(xué)習(xí)曲線更陡峭。對(duì)于鍵值的情況，使用 localStorage 或第三方庫(kù)可能更有意義，它們將幫助我們提高效率。

<div id="loading">loading...</div> 
<ul id="list"> 
</ul> 

let db; 
 
async function loadPokemons() { 
  const res = await fetch('https://pokeapi.co/api/v2/pokemon?limit=10'); 
  const data = await res.json(); 
  return data.results; 
} 
 
function removeLoading() { 
  const elem = document.querySelector('#loading'); 
  if (elem) { 
    elem.parentNode.removeChild(elem);  
  } 
} 
 
function appendPokemon(pokemon) { 
  const node = document.createElement('li'); 
  const textnode = document.createTextNode(pokemon.name); 
  node.appendChild(textnode); 
  document.querySelector('#list').appendChild(node); 
} 
 
function clearList() { 
  const list = document.querySelector('#list'); 
  while (list.firstChild) { 
    list.removeChild(list.lastChild); 
  } 
} 
 
function saveToCache(pokemons) { 
  const tx = db.transaction('pokemons', 'readwrite'); 
  const store = tx.objectStore('pokemons'); 
  pokemons.forEach(pokemon => store.put(pokemon)); 
  return tx.complete; 
} 
 
function loadFromCache() { 
  const tx = db.transaction('pokemons', 'readonly'); 
  const store = tx.objectStore('pokemons'); 
  return store.getAll(); 
} 
 
function openDatabase() { 
  return idb.openDB('my-db2', 1, { 
    upgrade(db) { 
      db.createObjectStore('pokemons', {keyPath: 'name'}); 
    }, 
  }); 
} 
 
openDatabase() 
  .then((_db) => { 
    db = _db; 
    return loadFromCache(); 
  }) 
  .then((cachedPokemons) => { 
    if (cachedPokemons) { 
      removeLoading(); 
      cachedPokemons.forEach(appendPokemon); 
      console.log('loaded from cache!'); 
    } 
    return loadPokemons(); 
  }) 
  .then((pokemons) => { 
    removeLoading(); 
    saveToCache(pokemons); 
    clearList(); 
    pokemons.forEach(appendPokemon); 
    console.log('loaded from network!'); 
  }); 

效果

你可以在此數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)數(shù)百兆甚至更多。您可以將所有Pokémon存儲(chǔ)在IndexedDB中，并使其脫機(jī)甚至建立索引!這絕對(duì)是用于存儲(chǔ)應(yīng)用程序數(shù)據(jù)的一種選擇。

我跳過(guò)了第三個(gè)示例的實(shí)現(xiàn)，因?yàn)榕c localStorage 相比，IndexedDB在這種情況下沒(méi)有任何區(qū)別。即使使用 IndexedDB，用戶仍然不會(huì)與他人分享所選頁(yè)面，也不會(huì)將其作為書(shū)簽供將來(lái)使用。它們都不適合這個(gè)用例。

Cookies

使用cookies是一種獨(dú)特的存儲(chǔ)方式，這是唯一的與服務(wù)器共享的存儲(chǔ)方式。Cookies作為每次請(qǐng)求的一部分被發(fā)送。它可以是當(dāng)用戶瀏覽我們的應(yīng)用程序中的頁(yè)面或當(dāng)用戶發(fā)送Ajax請(qǐng)求時(shí)。這樣我們就可以在客戶端和服務(wù)器之間建立一個(gè)共享狀態(tài)，也可以在不同子域的多個(gè)應(yīng)用程序之間共享狀態(tài)。本文中介紹的其他存儲(chǔ)選項(xiàng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)。需要注意的是：每個(gè)請(qǐng)求都會(huì)發(fā)送 cookie，這意味著我們必須保持 cookie 較小，以保持適當(dāng)?shù)恼?qǐng)求大小。

Cookies的最常見(jiàn)用途是身份驗(yàn)證，這不在本文的討論范圍之內(nèi)。就像 localStorage 一樣，cookie只能存儲(chǔ)字符串。這些cookie被連接成一個(gè)以分號(hào)分隔的字符串，并在請(qǐng)求的cookie頭中發(fā)送。你可以為每個(gè)cookie設(shè)置很多屬性，比如過(guò)期、允許的域名、允許的頁(yè)面等等。

在例子中，我展示了如何通過(guò)客戶端來(lái)操作cookie，但也可以在你的服務(wù)器端應(yīng)用程序中改變它們。

<input type="checkbox" id="darkTheme" name="darkTheme" onclick='onChange(this);'> 
<label for="darkTheme">Dark theme</label> 

function getCookie(cname) { 
  const name = cname + '='; 
  const decoded = decodeURIComponent(document.cookie); 
  const split = decoded.split(';'); 
  const relevantCookie = split.find((cookie) => cookie.indexOf(`${cname}=`) === 0); 
  if (relevantCookie) { 
    return relevantCookie.split('=')[1]; 
  } 
  return null; 
} 
 
function toggle(on) { 
  if (on) { 
    document.documentElement.classList.add('dark');  
  } else { 
    document.documentElement.classList.remove('dark');     
  } 
} 
 
function save(on) { 
  document.cookie = `dark_theme=${on.toString()}; max-age=31536000; SameSite=None; Secure`; 
} 
 
function load() { 
  return getCookie('dark_theme') === 'true'; 
} 
 
function onChange(checkbox) { 
  const value = checkbox.checked; 
  toggle(value); 
  save(value); 
} 
 
const initialValue = load(); 
toggle(initialValue); 
document.querySelector('#darkTheme').checked = initialValue; 

效果還是跟前面一樣

將用戶的喜好保存在cookie中，如果服務(wù)器能夠以某種方式利用它，就可以很好地滿足用戶的需求。例如，在主題用例中，服務(wù)器可以交付相關(guān)的CSS文件，并減少潛在的捆綁大小(在我們進(jìn)行服務(wù)器端渲染的情況下)。另一個(gè)用例可能是在沒(méi)有數(shù)據(jù)庫(kù)的情況下，在多個(gè)子域應(yīng)用之間共享這些偏好。

用JavaScript讀寫(xiě)cookie并不像您想象的那么簡(jiǎn)單。要保存新的cookie，您需要設(shè)置 document.cookie ——在上面的示例中查看 save 函數(shù)。我設(shè)置了 dark_theme cookie，并給它添加了一個(gè) max-age 屬性，以確保它在關(guān)閉標(biāo)簽時(shí)不會(huì)過(guò)期。另外，我添加 SameSite 和 Secure 屬性。這些都是必要的，因?yàn)镃odePen使用iframe來(lái)運(yùn)行這些例子，但在大多數(shù)情況下你并不需要它們。讀取一個(gè)cookie需要解析cookie字符串。

Cookie字符串如下所示：

key1=value1;key2=value2;key3=value3 

因此，首先，我們必須用分號(hào)分隔字符串?，F(xiàn)在，我們有一個(gè)形式為 key1=value1 的Cookie數(shù)組，所以我們需要在數(shù)組中找到正確的元素。最后，我們將等號(hào)分開(kāi)并獲得新數(shù)組中的最后一個(gè)元素。有點(diǎn)繁瑣，但一旦你實(shí)現(xiàn)了 getCookie 函數(shù)(或從我的例子中復(fù)制它：P)，你就可以忘記它。

將應(yīng)用程序數(shù)據(jù)保存在cookie中可能是個(gè)壞主意!它將大大增加請(qǐng)求的大小，并降低應(yīng)用程序性能。此外，服務(wù)器無(wú)法從這些信息中獲益，因?yàn)樗菙?shù)據(jù)庫(kù)中已有信息的陳舊版本。如果你使用cookies，請(qǐng)確保它們很小。

分頁(yè)示例也不適合cookie，就像 localStorage 和 IndexedDB 一樣。當(dāng)前頁(yè)面是我們想要與他人共享的臨時(shí)狀態(tài)，這些方法都無(wú)法實(shí)現(xiàn)它。

URL storage

URL本身并不是存儲(chǔ)設(shè)備，但它是創(chuàng)建可共享狀態(tài)的好方法。實(shí)際上，這意味著將查詢參數(shù)添加到當(dāng)前URL中，這些參數(shù)可用于重新創(chuàng)建當(dāng)前狀態(tài)。最好的例子是搜索查詢和過(guò)濾器。如果我們?cè)贑SS-Tricks上搜索術(shù)語(yǔ)flexbox，則URL將更新為https://css-tricks.com/?s=flexbox?？纯次覀兪褂肬RL后，分享搜索查詢有多簡(jiǎn)單?另一個(gè)好處是，你只需點(diǎn)擊刷新按鈕，就可以獲得更新的查詢結(jié)果，甚至可以將其收藏。

我們只能在URL中保存字符串，它的最大長(zhǎng)度是有限的，所以我們沒(méi)有那么多的空間。我們將不得不保持我們的狀態(tài)小，沒(méi)有人喜歡又長(zhǎng)又嚇人的網(wǎng)址。

同樣，CodePen使用iframe運(yùn)行示例，因此您看不到URL實(shí)際更改。不用擔(dān)心，因?yàn)樗械乃槠荚谀抢?，所以你可以在任何你想要的地方使用它?/p>

<input type="checkbox" id="darkTheme" name="darkTheme" onclick='onChange(this);'> 
<label for="darkTheme">Dark theme</label> 

function toggle(on) { 
  if (on) { 
    document.documentElement.classList.add('dark');  
  } else { 
    document.documentElement.classList.remove('dark');     
  } 
} 
 
function save(on) { 
  const params = new URLSearchParams(window.location.search); 
  params.set('dark_theme', on.toString()); 
  history.pushState(null, null, `?${params.toString()}`); 
} 
 
function load() { 
  const params = new URLSearchParams(window.location.search); 
  return params.get('dark_theme') === 'true'; 
} 
 
function onChange(checkbox) { 
  const value = checkbox.checked; 
  toggle(value); 
  save(value); 
} 
 
const initialValue = load(); 
toggle(initialValue); 
document.querySelector('#darkTheme').checked = initialValue; 

效果還是一樣

我們可以通過(guò) window.location.search 訪問(wèn)查詢字符串，幸運(yùn)的是，可以使用 URLSearchParams 類對(duì)其進(jìn)行解析，無(wú)需再應(yīng)用任何復(fù)雜的字符串解析。當(dāng)我們想讀取當(dāng)前值時(shí)，可以使用 get 函數(shù)，當(dāng)我們想寫(xiě)時(shí)，可以使用 set。僅設(shè)置值是不夠的，我們還需要更新URL。這可以使用 history.pushState 或 history.replaceState 來(lái)完成，取決于我們想要完成的行為。

我不建議將用戶的偏好保存在URL中，因?yàn)槲覀儽仨殞⑦@個(gè)狀態(tài)添加到用戶訪問(wèn)的每一個(gè)URL中，而且我們無(wú)法保證;例如，如果用戶點(diǎn)擊了谷歌搜索的鏈接。

就像Cookie一樣，由于空間太小，我們無(wú)法在URL中保存應(yīng)用程序數(shù)據(jù)。而且即使我們真的設(shè)法存儲(chǔ)它，網(wǎng)址也會(huì)很長(zhǎng)，而且不吸引人點(diǎn)擊?？赡芸雌饋?lái)像是釣魚(yú)攻擊的一種。

<div>Select page:</div> 
<div id="pages"> 
  <button onclick="updatePage(0)">0</button> 
  <button onclick="updatePage(1)">1</button> 
  <button onclick="updatePage(3)">3</button> 
  <button onclick="updatePage(4)">4</button> 
  <button onclick="updatePage(5)">5</button> 
</div> 
<ul id="list"> 
</ul> 

async function loadPokemons(page) { 
  const res = await fetch(`https://pokeapi.co/api/v2/pokemon?limit=10&offset=${page * 10}`); 
  const data = await res.json(); 
  return data.results; 
} 
 
function appendPokemon(pokemon) { 
  const node = document.createElement('li'); 
  const textnode = document.createTextNode(pokemon.name); 
  node.appendChild(textnode); 
  document.querySelector('#list').appendChild(node); 
} 
 
function clearList() { 
  const list = document.querySelector('#list'); 
  while (list.firstChild) { 
    list.removeChild(list.lastChild); 
  } 
} 
 
function savePage(page) { 
  const params = new URLSearchParams(window.location.search); 
  params.set('page', page.toString()); 
  history.pushState(null, null, `?${params.toString()}`); 
} 
 
function loadPage() { 
  const params = new URLSearchParams(window.location.search); 
  if (params.has('page')) { 
    return parseInt(params.get('page')); 
  } 
  return 0; 
} 
 
async function updatePage(page) { 
  clearList(); 
  savePage(page); 
  const pokemons = await loadPokemons(page); 
  pokemons.forEach(appendPokemon); 
} 
 
const page = loadPage(); 
updatePage(page); 

效果

就像我們的分頁(yè)例子一樣，臨時(shí)應(yīng)用狀態(tài)是最適合URL查詢字符串的。同樣，你無(wú)法看到URL的變化，但每次點(diǎn)擊一個(gè)頁(yè)面時(shí)，URL都會(huì)以 ?page=x 查詢參數(shù)更新。當(dāng)網(wǎng)頁(yè)加載時(shí)，它會(huì)查找這個(gè)查詢參數(shù)，并相應(yīng)地獲取正確的頁(yè)面?，F(xiàn)在，我們可以把這個(gè)網(wǎng)址分享給我們的朋友，讓他們可以享受我們最喜歡的神奇寶貝。

Cache API

Cache API是網(wǎng)絡(luò)級(jí)的存儲(chǔ)，它用于緩存網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求及其響應(yīng)。Cache API非常適合service worker，service worker可以攔截每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求，使用 Cache API 它可以輕松地緩存這兩個(gè)請(qǐng)求。service worker也可以將現(xiàn)有的緩存項(xiàng)作為網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)返回，而不是從服務(wù)器上獲取。這樣，您可以減少網(wǎng)絡(luò)負(fù)載時(shí)間，并使你的應(yīng)用程序即使處于脫機(jī)狀態(tài)也能正常工作。最初，它是為service worker創(chuàng)建的，但在現(xiàn)代瀏覽器中，Cache API也可以在窗口、iframe和worker上下文中使用。這是一個(gè)非常強(qiáng)大的API，可以極大地改善應(yīng)用的用戶體驗(yàn)。

就像IndexedDB一樣，Cache API的存儲(chǔ)不受限制，您可以存儲(chǔ)數(shù)百兆字節(jié)，如果需要甚至可以存儲(chǔ)更多。API是異步的，所以它不會(huì)阻塞你的主線程，而且它可以通過(guò)全局屬性 caches 來(lái)訪問(wèn)。

Browser extension

如果你建立一個(gè)瀏覽器擴(kuò)展，你有另一個(gè)選擇來(lái)存儲(chǔ)你的數(shù)據(jù)，我在進(jìn)行擴(kuò)展程序daily.dev時(shí)發(fā)現(xiàn)了它。如果你使用Mozilla的polyfill，它可以通過(guò) chrome.storage 或 browser.storage 獲得。確保在你的清單中申請(qǐng)一個(gè)存儲(chǔ)權(quán)限以獲得訪問(wèn)權(quán)。

有兩種類型的存儲(chǔ)選項(xiàng)：local和sync。local存儲(chǔ)是不言而喻的，它的意思是不共享，保存在本地。sync存儲(chǔ)是作為谷歌賬戶的一部分同步的，你在任何地方用同一個(gè)賬戶安裝擴(kuò)展，這個(gè)存儲(chǔ)都會(huì)被同步。兩者都有相同的API，所以如果需要的話，來(lái)回切換超級(jí)容易。它是異步存儲(chǔ)，因此不會(huì)像 localStorage 這樣阻塞主線程。不幸的是，我不能為這個(gè)存儲(chǔ)選項(xiàng)創(chuàng)建一個(gè)演示，因?yàn)樗枰粋€(gè)瀏覽器擴(kuò)展，但它的使用非常簡(jiǎn)單，幾乎和 localStorage 一樣。有關(guān)確切實(shí)現(xiàn)的更多信息，請(qǐng)參閱Chrome文檔。

結(jié)束

瀏覽器有許多選項(xiàng)可用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。根據(jù)Chrome團(tuán)隊(duì)的建議，我們的首選存儲(chǔ)應(yīng)該是IndexedDB，它是異步存儲(chǔ)，有足夠的空間來(lái)存儲(chǔ)我們想要的任何東西。不鼓勵(lì)使用 localStorage，但它比 IndexedDB 更易于使用。Cookies是與服務(wù)器共享客戶端狀態(tài)的一種好方法，但通常用于身份驗(yàn)證。

如果你想創(chuàng)建具有可共享狀態(tài)的頁(yè)面，如搜索頁(yè)面，請(qǐng)使用URL的查詢字符串來(lái)存儲(chǔ)這些信息。最后，如果你建立一個(gè)擴(kuò)展，一定要閱讀關(guān)于 chrome.storage。

原文：https://css-tricks.com/a-primer-on-the-different-types-of-browser-storage/

作者：Ido Shamun

本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號(hào)「 前端全棧開(kāi)發(fā)者」，可以通過(guò)以下二維碼關(guān)注。轉(zhuǎn)載本文請(qǐng)聯(lián)系 前端全棧開(kāi)發(fā)者公眾號(hào)。