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在后端開發(fā)中，存儲是工作的常見部分。應用程序數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中，文件存儲在對象存儲中，瞬態(tài)數(shù)據(jù)存儲在高速緩存中……似乎存在無限種存儲任何類型數(shù)據(jù)的可能性。但是，數(shù)據(jù)存儲不僅限于后端，前端（瀏覽器）還具有許多存儲數(shù)據(jù)的選項。我們可以通過利用這種存儲方式來提升我們的應用性能，保存用戶的偏好，在多個會話，甚至不同的計算機上保持應用狀態(tài)。
在本文中，我們將通過不同的可能性在瀏覽器中存儲數(shù)據(jù)。我們將涵蓋每種方法的三個用例，以掌握其利弊。最后，你將能夠決定什么存儲是最適合你的用例。
讓我們開始吧！
localStorage API
localStorage 是瀏覽器中最受歡迎的存儲選項之一，也是許多開發(fā)人員的首選。數(shù)據(jù)跨會話存儲，從不與服務器共享，并且可用于同一協(xié)議和域下的所有頁面。存儲空間限制為?5MB。
令人驚訝的是，谷歌Chrome團隊并不建議使用這個選項，因為它屏蔽了主線程，而且web workers和service workers無法訪問。他們推出了一個實驗：KV Storage，作為一個更好的版本，但這只是一個試驗，似乎還沒有任何進展。
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換為字符串。主要的三個功能是：
setItem('key','value')getItem('key')removeItem('key')
它們都是同步的，因此使用起來很簡單，但是它們會阻塞主線程。
值得一提的是，localStorage 有一個稱為 sessionStorage 的雙胞胎。唯一的區(qū)別是，存儲在 sessionStorage 中的數(shù)據(jù)將僅持續(xù)當前會話，但API相同。
這個太簡單了，相信大家都用過。
IndexedDB API
IndexedDB是瀏覽器中的現(xiàn)代存儲解決方案。它可以存儲大量的結構化數(shù)據(jù)，甚至文件和Blob。和每一個數(shù)據(jù)庫一樣，IndexedDB對數(shù)據(jù)進行索引，以便高效地運行查詢。使用IndexedDB比較復雜，我們必須創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)庫，表，并使用事務。
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，但我強烈建議使用第三方庫來幫助你。我推薦的是localForage，因為它使用了同樣的 localStorage API，但實現(xiàn)方式是逐步增強的，也就是說，如果你的瀏覽器支持IndexedDB，就會使用它；如果不支持，就會退回到 localStorage。
讓我們來編寫代碼，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API。首先要注意的是，對數(shù)據(jù)庫的每次訪問都是異步的，這意味著我們不會阻塞主線程，與 localStorage 相比，這是一個主要優(yōu)勢。
我們需要打開與數(shù)據(jù)庫的連接，以便在整個應用程序中都可以使用它進行讀寫。我們給數(shù)據(jù)庫起一個名字 my-db，一個模式版本 1，以及一個更新函數(shù)，以在版本之間應用更改，這與數(shù)據(jù)庫遷移非常相似。我們的數(shù)據(jù)庫架構很簡單：只有一個object store preferences。object store 等效于SQL表，要寫入或讀取數(shù)據(jù)庫，必須使用事務，這是使用IndexedDB的乏味部分。看一下演示中新的 save 和 load 功能。
毫無疑問，IndexedDB具有更多的開銷，并且與 localStorage 相比，學習曲線更陡峭。對于鍵值的情況，使用 localStorage 或第三方庫可能更有意義，它們將幫助我們提高效率。
<p id="loading">loading...</p> <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)庫中存儲數(shù)百兆甚至更多。您可以將所有Pokémon存儲在IndexedDB中，并使其脫機甚至建立索引！這絕對是用于存儲應用程序數(shù)據(jù)的一種選擇。
我跳過了第三個示例的實現(xiàn)，因為與 localStorage 相比，IndexedDB在這種情況下沒有任何區(qū)別。即使使用 IndexedDB，用戶仍然不會與他人分享所選頁面，也不會將其作為書簽供將來使用。它們都不適合這個用例。
Cookies
使用cookies是一種獨特的存儲方式，這是唯一的與服務器共享的存儲方式。Cookies作為每次請求的一部分被發(fā)送。它可以是當用戶瀏覽我們的應用程序中的頁面或當用戶發(fā)送Ajax請求時。這樣我們就可以在客戶端和服務器之間建立一個共享狀態(tài)，也可以在不同子域的多個應用程序之間共享狀態(tài)。本文中介紹的其他存儲選項無法實現(xiàn)。需要注意的是：每個請求都會發(fā)送 cookie，這意味著我們必須保持 cookie 較小，以保持適當?shù)恼埱蟠笮 ?/p>
Cookies的最常見用途是身份驗證，這不在本文的討論范圍之內。就像 localStorage 一樣，cookie只能存儲字符串。這些cookie被連接成一個以分號分隔的字符串，并在請求的cookie頭中發(fā)送。你可以為每個cookie設置很多屬性，比如過期、允許的域名、允許的頁面等等。
在例子中，我展示了如何通過客戶端來操作cookie，但也可以在你的服務器端應用程序中改變它們。
<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，服務器可以交付相關的CSS文件，并減少潛在的捆綁大小（在我們進行服務器端渲染的情況下）。另一個用例可能是在沒有數(shù)據(jù)庫的情況下，在多個子域應用之間共享這些偏好。
用JavaScript讀寫cookie并不像您想象的那么簡單。要保存新的cookie，您需要設置 document.cookie ——在上面的示例中查看 save 函數(shù)。我設置了 dark_theme cookie，并給它添加了一個 max-age 屬性，以確保它在關閉標簽時不會過期。另外，我添加 SameSite 和 Secure 屬性。這些都是必要的，因為CodePen使用iframe來運行這些例子，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，我們必須用分號分隔字符串。現(xiàn)在，我們有一個形式為 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，我們將等號分開并獲得新數(shù)組中的最后一個元素。有點繁瑣，但一旦你實現(xiàn)了 getCookie 函數(shù)（或從我的例子中復制它：P），你就可以忘記它。
將應用程序數(shù)據(jù)保存在cookie中可能是個壞主意！它將大大增加請求的大小，并降低應用程序性能。此外，服務器無法從這些信息中獲益，因為它是數(shù)據(jù)庫中已有信息的陳舊版本。如果你使用cookies，請確保它們很小。
分頁示例也不適合cookie，就像 localStorage 和 IndexedDB 一樣。當前頁面是我們想要與他人共享的臨時狀態(tài)，這些方法都無法實現(xiàn)它。
URL storage
URL本身并不是存儲設備，但它是創(chuàng)建可共享狀態(tài)的好方法。實際上，這意味著將查詢參數(shù)添加到當前URL中，這些參數(shù)可用于重新創(chuàng)建當前狀態(tài)。最好的例子是搜索查詢和過濾器。如果我們在CSS-Tricks上搜索術語flexbox，則URL將更新為https://css-tricks.com/?s=fle…。看看我們使用URL后，分享搜索查詢有多簡單？另一個好處是，你只需點擊刷新按鈕，就可以獲得更新的查詢結果，甚至可以將其收藏。
我們只能在URL中保存字符串，它的最大長度是有限的，所以我們沒有那么多的空間。我們將不得不保持我們的狀態(tài)小，沒有人喜歡又長又嚇人的網址。
同樣，CodePen使用iframe運行示例，因此您看不到URL實際更改。不用擔心，因為所有的碎片都在那里，所以你可以在任何你想要的地方使用它。
<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, `?${params.toString()}`); } function load() { const params = new URLSearchParams(window.location.search); return params.get('dark_theme') === 'true'; } function onChange(checkbox) { const value = checkbox.checked; toggle(value); save(value); } const initialValue = load(); toggle(initialValue); document.querySelector('#darkTheme').checked = initialValue;
效果還是一樣
我們可以通過 window.location.search 訪問查詢字符串，幸運的是，可以使用 URLSearchParams 類對其進行解析，無需再應用任何復雜的字符串解析。當我們想讀取當前值時，可以使用 get 函數(shù)，當我們想寫時，可以使用 set。僅設置值是不夠的，我們還需要更新URL。這可以使用 history.pushState 或 history.replaceState 來完成，取決于我們想要完成的行為。
我不建議將用戶的偏好保存在URL中，因為我們必須將這個狀態(tài)添加到用戶訪問的每一個URL中，而且我們無法保證；例如，如果用戶點擊了谷歌搜索的鏈接。
就像Cookie一樣，由于空間太小，我們無法在URL中保存應用程序數(shù)據(jù)。而且即使我們真的設法存儲它，網址也會很長，而且不吸引人點擊。可能看起來像是釣魚攻擊的一種。
<p>Select page:</p> <p id="pages"> <button onclick="updatePage(0)">0</button> <button onclick="updatePage(1)">1</button> <button onclick="updatePage(3)">3</button> <button onclick="updatePage(4)">4</button> <button onclick="updatePage(5)">5</button> </p> <ul id="list"> </ul>
async function loadPokemons(page) { const res = await fetch(`https://pokeapi.co/api/v2/pokemon?limit=10&offset=${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
就像我們的分頁例子一樣，臨時應用狀態(tài)是最適合URL查詢字符串的。同樣，你無法看到URL的變化，但每次點擊一個頁面時，URL都會以 ?page=x 查詢參數(shù)更新。當網頁加載時，它會查找這個查詢參數(shù)，并相應地獲取正確的頁面。現(xiàn)在，我們可以把這個網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是網絡級的存儲，它用于緩存網絡請求及其響應。Cache API非常適合service worker，service worker可以攔截每一個網絡請求，使用 Cache API 它可以輕松地緩存這兩個請求。service worker也可以將現(xiàn)有的緩存項作為網絡響應返回，而不是從服務器上獲取。這樣，您可以減少網絡負載時間，并使你的應用程序即使處于脫機狀態(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。這是一個非常強大的API，可以極大地改善應用的用戶體驗。
就像IndexedDB一樣，Cache API的存儲不受限制，您可以存儲數(shù)百兆字節(jié)，如果需要甚至可以存儲更多。API是異步的，所以它不會阻塞你的主線程，而且它可以通過全局屬性 caches 來訪問。
Browser extension
如果你建立一個瀏覽器擴展，你有另一個選擇來存儲你的數(shù)據(jù)，我在進行擴展程序daily.dev時發(fā)現(xiàn)了它。如果你使用Mozilla的polyfill，它可以通過 chrome.storage 或 browser.storage 獲得。確保在你的清單中申請一個存儲權限以獲得訪問權。
有兩種類型的存儲選項：local和sync。local存儲是不言而喻的，它的意思是不共享，保存在本地。sync存儲是作為谷歌賬戶的一部分同步的，你在任何地方用同一個賬戶安裝擴展，這個存儲都會被同步。兩者都有相同的API，所以如果需要的話，來回切換超級容易。它是異步存儲，因此不會像 localStorage 這樣阻塞主線程。不幸的是，我不能為這個存儲選項創(chuàng)建一個演示，因為它需要一個瀏覽器擴展，但它的使用非常簡單，幾乎和 localStorage 一樣。有關確切實現(xiàn)的更多信息，請參閱Chrome文檔。
結束
瀏覽器有許多選項可用于存儲數(shù)據(jù)。根據(jù)Chrome團隊的建議，我們的首選存儲應該是IndexedDB，它是異步存儲，有足夠的空間來存儲我們想要的任何東西。不鼓勵使用 localStorage，但它比 IndexedDB 更易于使用。Cookies是與服務器共享客戶端狀態(tài)的一種好方法，但通常用于身份驗證。
如果你想創(chuàng)建具有可共享狀態(tài)的頁面，如搜索頁面，請使用URL的查詢字符串來存儲這些信息。最后，如果你建立一個擴展，一定要閱讀關于 chrome.storage。
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