存储架构--一文读懂浏览器本地存储：Web Storage--其乐融融的IT技术小站

一、简介

浏览器本地存储是指浏览器提供的一种机制，允许 Web 应用程序在浏览器端存储数据，以便在用户下次访问时可以快速获取和使用这些数据。一共两种存储方式：localStorage 和 sessionStorage。下面介绍下两种缓存的特性和在内部平台的一些应用。

二、localStorage 和 sessionStorage

2.1、区别

localStorage 和 sessionStorage 的主要区别是生命周期，具体区别如下：

	localStorage	sessionStorage
生命周期	持久化存储：除非自行删除或清除缓存，否则一直存在	会话级别的存储：浏览器标签页或窗口关闭
作用域	相同浏览器，同域名，不同标签，不同窗口	相同浏览器，同域名，同源窗口
获取方式	window.localStorage	window.sessionStorage
存储容量	5M	5M

容量限制的目的是防止滥用本地存储空间，导致用户浏览器变慢。

2.2、浏览器兼容性

1）现在的浏览器基本上都是支持这两种 Storage 特性的。各浏览器支持版本如下：

	Chrome	Firefox	IE	Opera	Safari	Android	Opera Mobile	Safari Mobile
localStorage	4	3.5	8	10.5	4	2.1	11	iOS 3.2
sessionStorage	5	2	8	10.5	4	2.1	11	iOS 3.2

2）如果使用的是老式浏览器，比如Internet Explorer 6、7 或者其他，就需要在使用前检测浏览器是否支持本地存储或者是否被禁用。以 localStorage 为例：

if(window.localStorage){
  alert("浏览器支持 localStorage");
} else {
  alert("浏览器不支持 localStorage");
}

3）某些浏览器版本使用过程中，会出现 Storage 不能正常使用的情况，记得添加 try/catch。以 localStorage 为例：

if(window.localStorage){
  try {
    localStorage.setItem("username", "name");
    alert("浏览器支持 localStorage");
  } catch (e) {
    alert("浏览器支持 localStorage 后不可使用");
  }
} else {
  alert("浏览器不支持 localStorage");
}

三、使用说明

3.1、API介绍

localStorage 和 sessionStorage 提供了相同的方法进行存储、检索和删除。常用的方法如下：

设置数据：setItem(key, value)

存储的值可以是字符串、数字、布尔、数组和对象。对象和数组必须转换为 string 进行存储。JSON.parse() 和 JSON.stringify() 方法可以将数组、对象等值类型转换为字符串类型，从而存储到 Storage 中；

localStorage.setItem("username", "name"); // "name"
localStorage.setItem("count", 1); // "1"
localStorage.setItem("isOnline", true); // "true"
sessionStorage.setItem("username", "name");
// user 存储时，先使用 JSON 序列化，否则保存的是[object Object]
const user = { "username": "name" };
localStorage.setItem("user", JSON.stringify(user));
sessionStorage.setItem("user", JSON.stringify(user));

eg：数据没有序列化，导致保存的数据异常

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获取数据：getItem(key)

如果 key 对应的 value 获取不到，则返回值是 null；

const usernameLocal = localStorage.getItem("username");
const usernameSession = sessionStorage.getItem("username");
// 获取到的数据为string，使用时反序列化数据
const userLocal = JSON.parse(localStorage.getItem("user"));
const userSession = JSON.parse(sessionStorage.getItem("user"));

删除数据：removeItem(key)；

localStorage.removeItem("username");
sessionStorage.removeItem("username");

清空数据：clear()；

localStorage.clear();
sessionStorage.clear();

在不确定是否存在 key 的情况下，可以使用 hasOwnProperty() 进行检查;

localStorage.hasOwnProperty("userName"); // true
sessionStorage.hasOwnProperty("userName"); // false

当然，也可以使用 Object.keys() 查看所有存储数据的键;

Object.keys(localStorage); // ['username']
Object.keys(sessionStorage);

3.2、浏览器查看

本地存储的内容可以在浏览器中直接查看，以 Chrome 为例，按住键盘 F12 进入开发者工具后，选择 Application，然后就能在左边 Storage 列表中找到 localStorage 和 sessionStorgae。

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3.3、监听

当存储的数据发生变化时，其他页面通过监听 storage 事件，来获取变更前后的值，以及根据值的变化来处理页面的展示逻辑。

JS 原生监听事件，只能够监听同源非同一个页面中的 storage 事件，如果想监听同一个页面的，需要改写原生方法，抛出自定义事件来监听。具体如下：

监听同源非同一个页面

直接在其他页面添加监听事件即可。

eg：同域下的 A、B 两个页面，A 修改了 localStorage，B 页面可以监听到 storage 事件。

window.addEventListener("storage", () => {
  // 监听 username 值变化
  if (e.key === "username") {
    console.log("username 旧值：" + e.oldValue + "，新值：" + e.newValue);
  }
})

注：

当两次 setItem 更新的值一样时，监听方法是不会触发的；
storage 事件只能监听到 localStorage 的变化。

监听同一个页面

重写 Storage 的 setItem 事件，同理，也可以监听删除事件 removeItem 和获取事件 getItem。

(() => {
  const originalSetItem = localStorage.setItem;
  // 重写 setItem 函数
  localStorage.setItem = function (key, val) {
    let event = new Event("setItemEvent");
    event.key = key;
    event.newValue = val;
    window.dispatchEvent(event);
    originalSetItem.apply(this, arguments);
  };
})();

window.addEventListener("setItemEvent", function (e) {
  // 监听 username 值变化
  if (e.key === "username") {
    const oldValue = localStorage.getItem(e.key);
    console.log("username 旧值：" + oldValue + "，新值：" + e.newValue);
  }
});

四、存储

浏览器默认能够存储 5M 的数据，但实际上，浏览器并不会为其分配特定的存储空间，而是根据当前浏览器的空闲空间来判断能够分配多少存储空间。

4.1、存储容量

可以使用 Storage 的 length 属性，对存储容量进行测算，以 localStorage 为例：

let str = "0123456789";
let temp = "";
// 先生成一个 10KB 的字符串
while (str.length !== 10240) {
  str = str + "0123456789";
}
// 清空
localStorage.clear();
// 计算总量
const computedTotal = () => {
  return new Promise((resolve) => {
    // 往 localStorage 中累积存储 10KB
    const timer = setInterval(() => {
      try {
        localStorage.setItem("temp", temp);
      } catch (e) {
        // 报错说明超出最大存储
        resolve(temp.length / 1024);
        clearInterval(timer);
        // 统计完记得清空
        localStorage.clear();
      }
      temp += str;
    }, 0);
  });
};
// 计算使用量
const computedUse = () => {
  let cache = 0;
  for (let key in localStorage) {
    if (localStorage.hasOwnProperty(key)) {
      cache += localStorage.getItem(key).length;
    }
  }
  return (cache / 1024).toFixed(2);
};

(async () => {
  const total = await computedTotal();
  let use = "0123456789";
  for (let i = 0; i < 1000; i++) {
    use += "0123456789";
  }
  localStorage.setItem("use", use);
  const useCache = computedUse();

  console.log(`最大容量${total}KB`);
  console.log(`已用${useCache}KB`);
  console.log(`剩余可用容量${total - useCache}KB`);
})();

可见在 Chrome 浏览器下，localStorage 有 5M 容量。

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4.2、存储性能

在某些特殊场景下，需要存储大数据，为了更好的利用 Storage 的存储空间，可以采取以下解决方案，但不应该过于频繁地将大量数据存储在 Storage 中，因为在写入数据时，会对整个页面进行阻塞（不推荐这种方式）。

压缩数据

可以使用数据压缩库对 Storage 中的数据进行压缩，从而减小数据占用的存储空间。

eg：使用 lz-string 库的 compress() 函数将数据进行压缩，并将压缩后的数据存储到 localStorage 中。

const LZString = require("lz-string");
const data = "This is a test message";
// 压缩
const compressedData = LZString.compress(data);
localStorage.setItem("test", compressedData);
// 解压
const decompressedData = LZString.decompress(localStorage.getItem("test"));

分割数据

将大的数据分割成多个小的片段存储到 Storage 中，从而减小单个数据占用的存储空间。

eg：将用户数据分割为单项存储到 localStorage 中。

for (const key in userInfo) {
  localStorage.setItem(key, userInfo[key]);
}

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取消不必要的数据存储

可以在代码中取消一些不必要的数据存储，从而减小占用空间。

eg：只存储用到的用户名、公司主体和后端所在环境字段信息。

for (const key in userInfo) {
  if (["userName", "legalEntityName", "isOnline"].includes(key)) {
    localStorage.setItem(key, userInfo[key]);
  }
}

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设置过期时间

localStorage 是不支持过期时间的，在存储信息过多后，会拖慢浏览器速度，也会因为浏览器存储容量不够而报错，可以封装一层逻辑来实现设置过期时间，以达到清理的目的。

// 设置
function set(key, value){
  const time = new Date().getTime(); //获取当前时间
  localStorage.setItem(key, JSON.stringify({value, time})); //转换成json字符串
}
// 获取
function get(key, exp){
  // exp 过期时间
  const value = localStorage.getItem(key); 
  const valueJson = JSON.parse(value); 
  //当前时间 - 存储的创建时间 > 过期时间
  if(new Date().getTime() - valueJson.time > exp){
    console.log("expires"); //提示过期
  } else {
    console.log("value:" + valueJson.value);
  }
}

五、应用

5.1、使用习惯记录

用来缓存一些筛选项数据，保存用户习惯信息，起到避免多次重复操作的作用。

eg：在 beetle 工程列表中，展示了自已权限下所有 beetle 的项目，对于参与项目多和参与项目少的人，操作习惯是不同的，由此，记录收藏功能状态解决了这一问题，让筛选项记住用户选择，方便下次使用。

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在开发使用中，直接获取 localStorage.getItem('isFavor') 作为默认值展示，切换后使用 localStorage.setItem() 方法更新保存内容。

// 获取
const isFavor = localStorage.getItem('isFavor');
this.state = {
  isFavor: isFavor !== null ? Number(isFavor) : EngineeringTypeEnum.FAVOR,
};
// 展示默认值

  

// 变更
changeFavor = (e) => {
  localStorage.setItem('isFavor', e);
  this.setState({ isFavor: e });
};

5.2、首次打开提示

用来缓存用户导览，尤其是只需要出现一次的操作说明弹窗等。

eg：当第一次或者清空缓存后登录，页面需要出现操作指南和用户手册的弹窗说明。

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在开发使用中，注意存储的数据类型为 string，转成布尔值是为了在插件中方便控制弹窗的显示隐藏。

// 获取
const operationVisible = localStorage.getItem('operationVisible');
this.state = {
  operationVisible: operationVisible === null || operationVisible === 'true' ? true : false,
};
// 控制展示
 { 
    this.setState({ operationVisible: false }); 
    localStorage.setItem('operationVisible', false); 
  }}
  footer={null}
  destroyOnClose={true}
>
  动作
  接口 》 用例 》 用例集，3级结构满足不了后续的使用，因此增加【动作】这一层级，【动作】是接口测试的最小单元，多个【动作】可以组合成一个用例，多个用例可以聚合为用例集；

5.3、减少重复访问接口

在浏览页面时，会遇到一些经常访问但返回数据不更新的接口，这种特别适合用做页面缓存，只在页面打开的时候访问一次，其他时间获取缓存数据即可。

eg：在我们的一些内部系统中，用户信息是每个页面都要用到的，尤其是 userId 字段，会与每个获取数据接口挂钩，但这个数据是不会变的，一直请求是没有意义的，为减少接口的访问次数，可以将主要数据缓存在 localStorage 内，方便其他接口获取。

六、总结

希望通过此篇文章，可以让大家了解 Web Storage 在浏览器数据存储和读取的相关操作，以及相关事件和限制。

它可以用于保存用户的偏好设置、表单数据等，在开发中使用可以方便的存储和读取数据，提高用户体验。当然，在使用时需要特别注意它的限制，以及在存储、读取和删除数据过程中的错误处理。

关于作者

刘筱雨，转转工程效率组内成员，主要负责公司内部公共系统前端项目。

一、 简介