在后端開發(fā)中，存儲是工作的常見部分。應(yīng)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(xiàng)。我們可以通過利用這種存儲方式來提升我們的應(yīng)用性能，保存用戶的偏好，在多個(gè)會話，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(gè)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(xiàng)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(wù)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(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無法訪問。他們推出了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：KV Storage，作為一個(gè)更好的版本，但這只是一個(gè)試驗(yàn)，似乎還沒有任何進(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，因此使用起來很簡單，但是它們會阻塞主線程。

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，存儲在 sessionStorage 中的數(shù)據(jù)將僅持續(xù)當(dāng)前會話，但API相同。

這個(gè)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(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，甚至文件和Blob。和每一個(gè)數(shù)據(jù)庫一樣，IndexedDB對數(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，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來幫助你。我推薦的是localForage，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，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(gè)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(gè)應(yīng)用程序中都可以使用它進(jìn)行讀寫。我們給數(shù)據(jù)庫起一個(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)庫遷移非常相似。我們的數(shù)據(jù)庫架構(gòu)很簡單：只有一個(gè)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(wù)，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(xué)習(xí)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(jī)甚至建立索引！這絕對是用于存儲應(yīng)用程序數(shù)據(jù)的一種選擇。

我跳過了第三個(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(gè)用例。

Cookies

使用cookies是一種獨(dú)特的存儲方式，這是唯一的與服務(wù)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(dāng)用戶瀏覽我們的應(yīng)用程序中的頁面或當(dāng)用戶發(fā)送Ajax請求時(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選項(xiàng)無法實(shí)現(xiàn)。需要注意的是：每個(gè)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(dāng)?shù)恼埱蟠笮　?/p>

Cookies的最常見用途是身份驗(yàn)證，這不在本文的討論范圍之內(nèi)。就像 localStorage 一樣，cookie只能存儲字符串。這些cookie被連接成一個(gè)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(gè)cookie設(shè)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(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)用例可能是在沒有數(shù)據(jù)庫的情況下，在多個(gè)子域應(yīng)用之間共享這些偏好。

用JavaScript讀寫cookie并不像您想象的那么簡單。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)不會過期。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，我們必須用分號分隔字符串。現(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，我們將等號分開并獲得新數(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！它將大大增加請求的大小，并降低應(yīng)用程序性能。此外，服務(wù)器無法從這些信息中獲益，因?yàn)樗菙?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(dāng)前頁面是我們想要與他人共享的臨時(shí)狀態(tài)，這些方法都無法實(shí)現(xiàn)它。

URL storage

URL本身并不是存儲設(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濾器。如果我們在CSS-Tricks上搜索術(shù)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(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(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荚谀抢铮阅憧梢栽谌魏文阆胍牡胤绞褂盟?/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 window.location.search 訪問查詢字符串，幸運(yùn)的是，可以使用 URLSearchParams 類對其進(jìn)行解析，無需再應(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)添加到用戶訪問的每一個(gè)URL中，而且我們無法保證；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)法存儲它，網(wǎng)址也會很長，而且不吸引人點(diǎn)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(shí)應(yīng)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(diǎn)擊一個(gè)頁面時(shí)，URL都會以 ?page=x 查詢參數(shù)更新。當(dāng)網(wǎng)頁加載時(shí)，它會查找這個(gè)查詢參數(shù)，并相應(yīng)地獲取正確的頁面。現(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)級的存儲，它用于緩存網(wǎng)絡(luò)請求及其響應(yīng)。Cache API非常適合service worker，service worker可以攔截每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)請求，使用 Cache API 它可以輕松地緩存這兩個(gè)請求。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(gè)瀏覽器擴(kuò)展，你有另一個(gè)選擇來存儲你的數(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 chrome.storage 或 browser.storage 獲得。確保在你的清單中申請一個(gè)存儲權(quán)限以獲得訪問權(quán)。

有兩種類型的存儲選項(xiàng)：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(gè)賬戶安裝擴(kuò)展，這個(gè)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(gè)存儲選項(xiàng)創(chuàng)建一個(gè)演示，因?yàn)樗枰粋€(gè)瀏覽器擴(kuò)展，但它的使用非常簡單，幾乎和 localStorage 一樣。有關(guān)確切實(shí)現(xiàn)的更多信息，請參閱Chrome文檔。

結(jié)束

瀏覽器有許多選項(xiàng)可用于存儲數(shù)據(jù)。根據(jù)Chrome團(tuán)隊(duì)的建議，我們的首選存儲應(yīng)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(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(gè)擴(kuò)展，一定要閱讀關(guān)于 chrome.storage。

更多編程相關(guān)知識，請?jiān)L問：編程視頻！！