Web 存储机制

作者：大漠 日期：2017-06-14 点击：1141
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Web存储机制

Web存储机制，在这里主要聊有关于Web Storage API提供的存储机制，通过该机制，浏览器可以安全地存储键值对，比使用cookie更加直观。接下来简单的了解如何使用这方面的技术。

基本概念

Web Storage 包含两种机制：

  • sessionStorage为每一个给定的源维持一个独立的存储区域，该区域在页面会话期间可用（即只要浏览器处于打开状态，包括页面重新加载和恢复）
  • localStorage同样的功能，但是在浏览器关闭，然后重新打开后数据仍然存在

这两种机制是通过Window.sessionStorage和Window.localStorage属性使用。更确切的说，在支持的浏览器中Window对象实现了WindowLocalStorage和WindowSessionStorage对象并挂在其localStorage和sessionStorage属性下。调用其中任一对象会创建Storage对象，通过Storage对象，可以设置、获取和移除数据项。对于每个源sessionStorage和localStorage使用不同的Storage对象。

例如，在文档中调用localStorage将会返回一个Storage对象，调用sessionStorage返回一个不同的Storage对象。可以使用相同的方式操作这些对象，但是操作是独立的。

在了解如何使用localStorage和sessionStorage之前，先来一下Storage对象。

Storage对象

Storage对象作为Web Storage API的接口，Storage提供了访问特定域名下的会话存储或本地存储的功能。例如，可以添加、修改或删除存储的数据项。

如果想操作一个域名的会话存储，可以使用Window.sessionStorage；如果想要操作一个域名的本地存储，可以使用Window.localStorage。

Storage对象的属性和方法

Storage对象提供自己的属性和方法：

  • Storage.length：返回一个整数，表示存储在Storage对象中的数据项数量。这个是Storage对象的一个属性，而且是一个只读属性。
  • Storage.key()：该方法接受一个数值n作为参数，并返回存储中的第n个键名
  • Storage.getItem()：该方法接受一个键名作为参数，返回键名对应的值
  • Storage.setItem()：该方法接受一个键名和值作为参数，将会把键值对添加到存储中，如果键名存在，则更新其对应的值
  • Storage.removeItem()：该方法接受一个键名作为参数，并把该键名从存储中删除
  • Storage.clear()：调用该方法会清空存储中的所有键名

简单的示例

写一个简单的示例，页面就三个按钮：Set、Get和Remove。按钮点击时，分别绑定三个函数：setStorage()、getStorage()和removeStorage()：

  • setStorage()：做了localStorage和sessionStorage存储，同时存的键名为name，键值为W3cplus.com
  • getStorage()：取得存储的name，并打印出来
  • removeStorage()：移除setStorage()函数中存储的name

来看一下操作得到的效果。

首先点击Set按钮。使用浏览器开发者工具，我们可以看到Local Storage和Session Storage都存了一个name的键名，其对应的键值为W3cplus.com。如下图所示：

Local Storage截图

Session Storage截图

这个时候点击Get按钮，可以分别获取setStorage()存的name的值，并且输出：

接下来，再点击Remove按钮，再次打开开发者工具，查看Local Storage和Session Storage选项，可以看到，当初对应的Key和Value被清空了，比如下面截图是Session Storage：

这个时候，再次点击Get按钮，输出的内容为null：

上面我们看到的是第一种现象。我们再来看第二种。先点击Set按钮，再点击Get按钮，可以看到下面的输出的内容：

同样的页面，再不做Remove按钮操作，直接把浏览器窗口关闭，然后重新加载页面，并且直接点击Get按钮，看到的页面输出内容：

可以看出localStorage输出的内容还是W3cplus.com，而sessionStorage输出的内容变成null了。从这个效果也验证了前面提到的：sessionStorage和localStorage类似，允许你访问一个Storage对象，只不过sessionStorage访问的是一个session Storage对象，而localStorage访问的是一个local Storage对象。另外不同之处在于localStorage里面存储的数据没有过期的时间设置，而存储在sessionStorage里面的数据在页面会话结束时会被清除。页面会话在浏览器打开期间一直保持，并且重新加载或恢复页面仍然会保持原来的页面会话。在新标签或窗口打开一个页面会初始化一个新的会话（localStorage的key的value依旧保存，而sessionStorage的key的value会被清除）。

本地存储基本用法

前面的示例也演示过了，接下来拿localStorage来做示例：

localStorage.setItem('key', 'value'); // 设置一个localStorage，名称叫`key`
localStorage.getItem('key'); // 获取存储的localStorage，获取的`key`对应的值`value`
localStorage.removeItem('key'); // 移除存储的localStorage，删除的名称`key`
localStorage.clear(); // 删除所有的localStorage

为了方便使用，可以对其进行封装。

设置localStorage

function setLocalStorage(key, value) {
   return localStorage.setItem(key, value);
}

获取localStorage

function getLocalStorage(key) {
    return localStorage.getItem(key);
}

移除localStorage

function removeLocalStorage(key) {
    return localStorage.removeItem(key);
}

注：sessionStorage使用方法和localStorage类似。

异常处理

localStorage在目前的浏览器环境来说，还不是完全稳定的，可能会出现各种各样的问题，所以在设置localStorage时一定要考虑异常处理。localStorage的异常处理一般用try/catch来捕获/处理异常。所以我们在设置localStorage需要将try/catch添加进来，所以前面的setLocalStorage()函数可以修改成：

function setLocalStorage(key, value) {
   try {
        localStorage.setItem(key, value);
   } catch (e) {
        if (e.name === 'QUOTA_EXCEEDED_ERR' || e.name === 'NS_ERROR_DOM_QUOTA_REACHED') {
            console.log("Error: Local Storage limit exceeds.");
            localStorage.clear();
        } else {
            console.log("Error: Saving to local storage.");
        }
   }
}

如果考虑更具浏览器兼容性，我们还可以将上面的代码修改成：

function setLocalStorage(key, value) {
    try {
        localStorage.setItem(key, value);
    } catch(e) {
        if (isQuotaExceeded(e)) {
            console.log("Error: Local Storage limit exceeds.");
            localStorage.clear();
        } else {
            console.log("Error: Saving to local storage.");
        }
    }
}

function isQuotaExceeded(e) {
    var quotaExceeded = false;

    if (e) {
        if (e.code) {
            switch (e.code) {
                case 22:
                    quotaExceeded = true;
                    break;
                case 1014:
                    // Firefox
                    if (e.name === 'NS_ERROR_DOM_QUOTA_REACHED') {
                        quotaExceeded = true;
                    }
                    break;
            }
        } else if (e.number === -2147024882) {
            // IE8
            quotaExceeded = true;
        }
    } 
    return quotaExceeded;
}

过期时间

就localStorage而言，其原生是不支持设置过期时间的，想要设置的话，就只能自己来封装一层逻辑来实现：

function setLocalStorage(key, value) {
    var curtime = new Date().getTime(); // 获取当前时间
    // 转换成JSON字符串序列
    var valueDate = JSON.stringify({
        val: value,
        timer: curtime
    }); 
    try {
        localStorage.setItem(key, valueDate); // 将JSON字符串设置为存储值
    } catch(e) {
        if (isQuotaExceeded(e)) {
            console.log("Error: Local Storage limit exceeds.");
            localStorage.clear();
        } else {
            console.log("Error: Saving to local storage.");
        }
    }
}

function isQuotaExceeded(e) {
    var quotaExceeded = false;

    if (e) {
        if (e.code) {
            switch (e.code) {
                case 22:
                    quotaExceeded = true;
                    break;
                case 1014:
                    // Firefox
                    if (e.name === 'NS_ERROR_DOM_QUOTA_REACHED') {
                        quotaExceeded = true;
                    }
                    break;
            }
        } else if (e.number === -2147024882) {
            // IE8
            quotaExceeded = true;
        }
    } 
    return quotaExceeded;
}

function getLocalStorage(key,exp){
    var vals = localStorage.getItem(key); // 获取本地存储的值
    var dataObj = JSON.parse(vals); // 将字符串转换成JSON对象
    // 如果(当前时间 - 存储的元素在创建时候设置的时间) > 过期时间
    var isTimed = (new Date().getTime() - dataObj.timer) > exp;
    if (isTimed){
        console.log("expires");
    } else {
        var newValue = dataObj.val;
    } 
    return newValue;
}

这个时候我们调用：

setLocalStorage('name', 'hello, w3cplus.com!');
var localKey = getLocalStorage('name', 2);
console.log(localKey);

如果我们把exp的时间修改一下：

setLocalStorage('name', 'hello, w3cplus.com!');
var localKey = getLocalStorage('name', 0);
console.log(localKey);

作用域名

(图片来自：https://segmentfault.com/a/1190000004121465)

这里的所说的作用域名不是指函数中的作用域。而且localStorage存储的作用域。所以指的是如何隔离开不同页面之间的localStorage。localStorage只要在相同的协议、相同的主机名、相同的端口下，就能读取和修改到同一份localStorage存储的数据。而sessionStorage要比localStorage更苛刻一些，除了协议、主机名、端口外，还要求在同一窗口下。

容量限制

对于localStorage和sessionStorage存储是有一定的限制的，目前业界基本上统一为5M，要比cookies的4K大得多，一般情况已足够使用。如果存储的量大于最大值时，各浏览器都会抛出一个错误QUOTA_EXCEEDED_ERR。

浏览器兼容性

到目前为止 Web Storage得到众多主流浏览器的支持，有关于浏览器对其支持度，可以通过Caniuse.com来查阅。

总结

最近在做造物节项目，碰到了本地存储的需求，以前从示接触过，为了能较好的理解和整明白Web本地存储的相关知识，花了点时间学习了相关的知识，并做了一些笔记。因为初学相关知识，不免其中有错误之处，如果有不对之处，还请同行大婶拍砖指正。另外特别推荐一篇@Mathias整理的一篇文章《How I detect and use localStorage》。能帮助大家更好的理解有关于localStorage相关知识。如果你有更好的教程或经验，欢迎在下面的评论中与我们一起分享。

大漠

常用昵称“大漠”，W3CPlus创始人，目前就职于手淘。对HTML5、CSS3和Sass等前端脚本语言有非常深入的认识和丰富的实践经验，尤其专注对CSS3的研究，是国内最早研究和使用CSS3技术的一批人。CSS3、Sass和Drupal中国布道者。2014年出版《图解CSS3：核心技术与案例实战》。

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