方式

javaScript本地缓存的方法我们主要讲述以下四种：

• cookie
• sessionStorage
• localStorage
• indexedDB

cookie

• HTTP 是无状态的协议（对于事务处理没有记忆能力，每次客户端和服务端会话完成时，服务端不会保存任何会话信息）：每个请求都是完全独立的，服务端无法确认当前访问者的身份信息，无法分辨上一次的请求发送者和这一次的发送者是不是同一个人。所以服务器与浏览器为了进行会话跟踪（知道是谁在访问我），就必须主动的去维护一个状态，这个状态用于告知服务端前后两个请求是否来自同一浏览器。而这个状态需要通过 cookie 或者 session 去实现。
• cookie 存储在客户端： cookie 是服务器发送到用户浏览器并保存在本地的一小块数据，它会在浏览器下次向同一服务器再发起请求时被携带并发送到服务器上。
• cookie 是不可跨域的： 每个 cookie 都会绑定单一的域名，无法在别的域名下获取使用，一级域名和二级域名之间是允许共享使用的（靠的是 domain）。

cookie 重要的属性

Cookie，类型为「小型文本文件」，指某些网站为了辨别用户身份而储存在用户本地终端上的数据。是为了解决 HTTP无状态导致的问题

作为一段一般不超过 4KB 的小型文本数据，它由一个名称（Name）、一个值（Value）和其它几个用于控制 cookie有效期、安全性、使用范围的可选属性组成

但是cookie在每次请求中都会被发送，如果不使用 HTTPS并对其加密，其保存的信息很容易被窃取，导致安全风险。举个例子，在一些使用 cookie保持登录态的网站上，如果 cookie被窃取，他人很容易利用你的 cookie来假扮成你登录网站

关于cookie常用的属性如下：

• Expires 用于设置 Cookie 的过期时间

Expires=Wed, 21 Oct 2015 07:28:00 GMT

• Max-Age 用于设置在 Cookie 失效之前需要经过的秒数（优先级比Expires高）

Max-Age=604800

• Domain指定了 Cookie 可以送达的主机名
• Path指定了一个 URL路径，这个路径必须出现在要请求的资源的路径中才可以发送 Cookie 首部

Path=/docs   # /docs/Web/ 下的资源会带 Cookie 首部

• 标记为 Secure的 Cookie只应通过被HTTPS协议加密过的请求发送给服务端

通过上述，我们可以看到cookie又开始的作用并不是为了缓存而设计出来，只是借用了cookie的特性实现缓存

关于cookie的使用如下：

document.cookie = '名字=值';

关于cookie的修改，首先要确定domain和path属性都是相同的才可以，其中有一个不同得时候都会创建出一个新的cookie

Set-Cookie:name=aa; domain=aa.net; path=/  # 服务端设置
document.cookie =name=bb; domain=aa.net; path=/  # 客户端设置

最后cookie的删除，最常用的方法就是给cookie设置一个过期的事件，这样cookie过期后会被浏览器删除

localStorage

HTML5新方法，IE8及以上浏览器都兼容

特点

• 生命周期：持久化的本地存储，除非主动删除数据，否则数据是永远不会过期的
• 存储的信息在同一域中是共享的
• 当本页操作（新增、修改、删除）了localStorage的时候，本页面不会触发storage事件,但是别的页面会触发storage事件。
• 大小：5M（跟浏览器厂商有关系）
• localStorage本质上是对字符串的读取，如果存储内容多的话会消耗内存空间，会导致页面变卡
• 受同源策略的限制

下面再看看关于localStorage的使用

设置

localStorage.setItem('username','cfangxu');

获取

localStorage.getItem('username')

获取键名

localStorage.key(0) //获取第一个键名

删除

localStorage.removeItem('username')

一次性清除所有存储

localStorage.clear()

localStorage 也不是完美的，它有两个缺点：

• 无法像Cookie一样设置过期时间
• 只能存入字符串，无法直接存对象

localStorage.setItem('key', {name: 'value'});
console.log(localStorage.getItem('key')); // '[object, Object]'

如何实现localStorage的过期机制？

localstorage本身是没有过期机制的，不过我们可以通过其他手段来扩展，使其能够满足我们的数据过期的需求。

1. 存入数据时，顺带传入过去时间；
2. 获取数据时，判断当前是否过期，过期返回 undefined; 否则正常返回数据。

Storage.prototype.setStorageWithAge = (key, value, age) => {
    if (isNaN(age) || age < 1) throw new Error("age must be a number");
    const obj = {
        data: value, //存储值
        time: Date.now(), //存值时间戳
        maxAge: age, //过期时间
    };
    localStorage.setItem(key, JSON.stringify(obj));
};

Storage.prototype.getStorageWithAge = key => {
    const { data, time, maxAge } = JSON.parse(localStorage.getItem(key));
    if (time + maxAge < Date.now()) {
        localStorage.removeItem(key);
        return undefined;
    }
    return data;
};

sessionStorage

与服务端的 session 类似，sessionStorage 是一种会话级别的缓存，关闭浏览器时数据会被清除。需要注意的是 sessionStorage 的作用域是窗口级别的，也就是说不同窗口之间保存的 sessionStorage 数据是不能共享的。

sessionStorage 的特点：

• sessionStorage 的数据只存在于当前浏览器的标签页；
• 数据在页面刷新后依然存在，但在关闭浏览器标签页之后数据就会被清除；
• 与 localStorage 拥有统一的 API 接口；
• 对数据的操作是同步的。

扩展的前端存储方式

indexedDB是一种低级API，用于客户端存储大量结构化数据(包括, 文件/ blobs)。该API使用索引来实现对该数据的高性能搜索

虽然 Web Storage对于存储较少量的数据很有用，但对于存储更大量的结构化数据来说，这种方法不太有用。IndexedDB提供了一个解决方案

优点：

• 储存量理论上没有上限
• 所有操作都是异步的，相比 LocalStorage 同步操作性能更高，尤其是数据量较大时
• 原生支持储存JS的对象
• 是个正经的数据库，意味着数据库能干的事它都能干

缺点：

• 操作非常繁琐
• 本身有一定门槛

关于indexedDB的使用基本使用步骤如下：

• 打开数据库并且开始一个事务
• 创建一个 object store
• 构建一个请求来执行一些数据库操作，像增加或提取数据等。
• 通过监听正确类型的 DOM 事件以等待操作完成。
• 在操作结果上进行一些操作（可以在 request对象中找到）

关于使用indexdb的使用会比较繁琐，大家可以通过使用Godb.js库进行缓存，最大化的降低操作难度

区别

关于cookie、sessionStorage、localStorage三者的区别主要如下：

• 存储大小：cookie数据大小不能超过4k，sessionStorage和localStorage虽然也有存储大小的限制，但比cookie大得多，可以达到5M或更大
• 有效时间：localStorage存储持久数据，浏览器关闭后数据不丢失除非主动删除数据； sessionStorage数据在当前浏览器窗口关闭后自动删除；cookie设置的cookie过期时间之前一直有效，即使窗口或浏览器关闭
• 数据与服务器之间的交互方式，cookie的数据会自动的传递到服务器，服务器端也可以写cookie到客户端； sessionStorage和localStorage不会自动把数据发给服务器，仅在本地保存

应用场景

在了解了上述的前端的缓存方式后，我们可以看看针对不对场景的使用选择：

• 标记用户与跟踪用户行为的情况，推荐使用cookie
• 适合长期保存在本地的数据（令牌），推荐使用localStorage
• 敏感账号一次性登录，推荐使用sessionStorage
• 存储大量数据的情况、在线文档（富文本编辑器）保存编辑历史的情况，推荐使用indexedDB

Web SQL

Web SQL 数据库 API 实际上不是 HTML5 规范的一部分，而是一个单独的规范，它引入了一组 API 来使用 SQL 来操作客户端数据库。需要注意的是，HTML5 已经放弃 Web SQL 数据库。

Web SQL Database 规范中定义的三个核心方法：

• openDatabase：这个方法使用现有数据库或新建数据库来创建数据库对象；
• transaction：这个方法允许我们根据情况控制事务的提交或回滚；
• executeSql：这个方法用于执行真实的 SQL 语句。

Web SQL 的特点（相比 Cookie、localStorage 与 sessionStorage）：

• Web SQL 能方便进行对象存储；
• Web SQL 支持事务，能方便地进行数据查询和数据处理操作。

「示例」

var db = openDatabase('mydb', '1.0', 'Test DB', 2 * 1024 * 1024);

db.transaction(function (tx) { 
   // 执行查询操作
   tx.executeSql('CREATE TABLE IF NOT EXISTS LOGS (id unique, log)'); 
   // 执行插入操作
   tx.executeSql('INSERT INTO LOGS (id, log) VALUES (1, "foobar")'); 
   tx.executeSql('INSERT INTO LOGS (id, log) VALUES (2, "logmsg")'); 
}); 
复制代码

IndexedDB

IndexedDB 是一种底层 API，用于客户端存储大量结构化数据，包括文件、二进制大型对象。该 API 使用索引来实现对该数据的高性能搜索。虽然 Web Storage 对于存储较少量的数据很有用，但对于存储更大量的结构化数据来说，这种方法不太好用。IndexedDB 提供了一个解决方案。

IndexedDB 的特点：

• 存储空间大：存储空间可以达到几百兆甚至更多；
• 支持二进制存储：它不仅可以存储字符串，而且还可以存储二进制数据；
• IndexedDB 有同源限制，每一个数据库只能在自身域名下能访问，不能跨域名访问；
• 支持事务型：IndexedDB 执行的操作会按照事务来分组的，在一个事务中，要么所有的操作都成功，要么所有的操作都失败；
• 键值对存储：IndexedDB 内部采用对象仓库（object store）存放数据。所有类型的数据都可以直接存入，包括 JavaScript 对象。对象仓库中，数据以 “键值对” 的形式保存，每一个数据记录都有对应的主键，主键是独一无二的，不能有重复，否则会抛出一个错误。
• 数据操作是异步的：使用 IndexedDB 执行的操作是异步执行的，以免阻塞应用程序。

「示例」

var dbName = "my_db";

var request = indexedDB.open(dbName, 2);

request.onerror = function(event) {
  // 错误处理
};

request.onupgradeneeded = function(event) {
  var db = event.target.result;

  // 建立一个对象仓库来存储我们客户的相关信息，我们选择 ssn 作为键路径（key path）
  // 因为 ssn 可以保证是不重复的
  var objectStore = db.createObjectStore("customers", { keyPath: "ssn" });

  // 建立一个索引来通过姓名来搜索客户。名字可能会重复，所以我们不能使用 unique 索引
  objectStore.createIndex("name", "name", { unique: false });

  // 使用邮箱建立索引，我们确保客户的邮箱不会重复，所以我们使用 unique 索引
  objectStore.createIndex("email", "email", { unique: true });

  // 使用事务的 oncomplete 事件确保在插入数据前对象仓库已经创建完毕
  objectStore.transaction.oncomplete = function(event) {
    // 将数据保存到新创建的对象仓库
    var customerObjectStore = db.transaction("customers", "readwrite").objectStore("customers");
    customerData.forEach(function(customer) {
      customerObjectStore.add(customer);
    });
  };
};
复制代码

篇幅有限这里我们只介绍了部分开源库，其实还有一些其它成熟的开源库，比如 lowdb（Local JSON Database）、Lovefield（Relational Database）和 LokiJS（NoSQL Database）等，如果你知道其它好玩的项目，欢迎留言哟。

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