HTML5的5种存储方式详解

引言

本篇文章主要介绍了前端HTML5几种存储方式的总结 ，主要包括本地存储localstorage，本地存储sessionstorage，离线缓存（application cache），Web SQL，IndexedDB。有兴趣的可以了解一下。

正文开始~

h5之前，存储主要是用cookies。cookies缺点有在请求头上带着数据，大小是4k之内。主Domain污染。

主要应用：购物车、客户登录

对于IE浏览器有UserData，大小是64k,只有IE浏览器支持。

目标

存储方式：

以键值对(Key-Value)的方式存储，永久存储，永不失效，除非手动删除。

大小：

每个域名5M

支持情况：

注意：IE9 localStorage不支持本地文件，需要将项目署到服务器，才可以支持！

常用的API：

getItem //取记录

setIten//设置记录

removeItem//移除记录

key//取key所对应的值

clear//清除记录

存储的内容：

数组，图片，json，样式，脚本。。。（只要是能序列化成字符串的内容都可以存储）

HTML5 的本地存储 API 中的 localStorage 与 sessionStorage 在使用方法上是相同的，区别在于 sessionStorage 在关闭页面后即被清空，而 localStorage 则会一直保存。

本地缓存应用所需的文件

使用方法：

①配置manifest文件

页面上：

Manifest 文件：

manifest 文件是简单的文本文件，它告知浏览器被缓存的内容（以及不缓存的内容）。

manifest 文件可分为三个部分：

①CACHE MANIFEST - 在此标题下列出的文件将在首次下载后进行缓存

②NETWORK - 在此标题下列出的文件需要与服务器的连接，且不会被缓存

③FALLBACK - 在此标题下列出的文件规定当页面无法访问时的回退页面（比如 404 页面）

完整demo：

服务器上： manifest文件需要配置正确的MIME-type，即 "text/cache-manifest"。

如Tomcat:

常用API：

核心是applicationCache对象，有个status属性，表示应用缓存的当前状态：

0（UNCACHED） : 无缓存， 即没有与页面相关的应用缓存

1（IDLE） : 闲置，即应用缓存未得到更新

2 （CHECKING） : 检查中，即正在下载描述文件并检查更新

3 （DOWNLOADING） : 下载中，即应用缓存正在下载描述文件中指定的资源

4 （UPDATEREADY） : 更新完成，所有资源都已下载完毕

5 （IDLE） : 废弃，即应用缓存的描述文件已经不存在了，因此页面无法再访问应用缓存

相关的事件：

表示应用缓存状态的改变：

checking : 在浏览器为应用缓存查找更新时触发

error : 在检查更新或下载资源期间发送错误时触发

noupdate : 在检查描述文件发现文件无变化时触发

downloading : 在开始下载应用缓存资源时触发

progress：在文件下载应用缓存的过程中持续不断地下载地触发

updateready : 在页面新的应用缓存下载完毕触发

cached : 在应用缓存完整可用时触发

Application Cache的三个优势：

① 离线浏览

② 提升页面载入速度

③ 降低服务器压力

注意事项：

1. 浏览器对缓存数据的容量限制可能不太一样（某些浏览器设置的限制是每个站点 5MB）

2. 如果manifest文件，或者内部列举的某一个文件不能正常下载，整个更新过程将视为失败，浏览器继续全部使用老的缓存

3. 引用manifest的html必须与manifest文件同源，在同一个域下

4. 浏览器会自动缓存引用manifest文件的HTML文件，这就导致如果改了HTML内容，也需要更新版本才能做到更新。

6. FALLBACK中的资源必须和manifest文件同源

7. 更新完版本后，必须刷新一次才会启动新版本（会出现重刷一次页面的情况），需要添加监听版本事件。

8. 站点中的其他页面即使没有设置manifest属性，请求的资源如果在缓存中也从缓存中访问

9. 当manifest文件发生改变时，资源请求本身也会触发更新

离线缓存与传统浏览器缓存区别：

1. 离线缓存是针对整个应用，浏览器缓存是单个文件

2. 离线缓存断网了还是可以打开页面，浏览器缓存不行

3. 离线缓存可以主动通知浏览器更新资源

关系数据库，通过SQL语句访问

Web SQL 数据库 API 并不是 HTML5 规范的一部分，但是它是一个独立的规范，引入了一组使用 SQL *** 作客户端数据库的 APIs。

支持情况：

Web SQL 数据库可以在最新版的 Safari, Chrome 和 Opera 浏览器中工作。

核心方法：

①openDatabase： 这个方法使用现有的数据库或者新建的数据库创建一个数据库对象。

②transaction： 这个方法让我们能够控制一个事务，以及基于这种情况执行提交或者回滚。

③executeSql： 这个方法用于执行实际的 SQL 查询。

打开数据库：

执行查询 *** 作：

插入数据：　

读取数据：

由这些 *** 作可以看出，基本上都是用SQL语句进行数据库的相关 *** 作，如果你会MySQL的话，这个应该比较容易用。

索引数据库 (IndexedDB) API（作为 HTML5 的一部分）对创建具有丰富本地存储数据的数据密集型的离线 HTML5 Web 应用程序很有用。同时它还有助于本地缓存数据，使传统在线 Web 应用程序（比如移动 Web 应用程序）能够更快地运行和响应。

异步API：

在IndexedDB大部分 *** 作并不是我们常用的调用方法，返回结果的模式，而是请求——响应的模式，比如打开数据库的 *** 作

这样，我们打开数据库的时候，实质上返回了一个DB对象，而这个对象就在result中。由上图可以看出，除了result之外。还有几个重要的属性就是onerror、onsuccess、onupgradeneeded（我们请求打开的数据库的版本号和已经存在的数据库版本号不一致的时候调用）。这就类似于我们的ajax请求那样。我们发起了这个请求之后并不能确定它什么时候才请求成功，所以需要在回调中处理一些逻辑。

关闭与删除：

数据存储：

indexedDB中没有表的概念，而是objectStore，一个数据库中可以包含多个objectStore，objectStore是一个灵活的数据结构，可以存放多种类型数据。也就是说一个objectStore相当于一张表，里面存储的每条数据和一个键相关联。

我们可以使用每条记录中的某个指定字段作为键值（keyPath），也可以使用自动生成的递增数字作为键值（keyGenerator），也可以不指定。选择键的类型不同，objectStore可以存储的数据结构也有差异。

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一、浏览器缓存

浏览器缓存即http缓存；浏览器缓存根据是否需要向服务器重新发起HTTP请求将缓存过程分为两个部分，分别是 强制缓存 和 协商缓存  。

浏览器第一次请求资源的时候服务器会告诉客户端是否应该缓存资源，根据响应报文中HTTP头的缓存标识，决定是否缓存结果，是则将请求结果和缓存标识存入浏览器缓存中。如下图：

1.强制缓存 ：浏览器会对缓存进行查找，并根据一定的规则确定是否使用缓存。

强制缓存的缓存规则？

HTTP/1.0 Expires 这个字段是绝对时间，比如2018年6月30日12:30，然后在这个时间点之前的请求都会使用浏览器缓存，除非清除了缓存。

这个字段的缺点就是只会同步客户端的时间，这就有可能修改客户端时间导致缓存失效。

HTTP/1.1 cache-Control       这个是1.1的时候替换Expires的，它会有几种取值：

public ：所有内容都将被缓存（客户端和代理服务器都可缓存）

private ：所有内容只有客户端可以缓存， Cache-Control的默认取值

no-cache ：客户端缓存内容，但是是否使用缓存则需要经过协商缓存来验证决定

no-store ：所有内容都不会被缓存，即不使用强制缓存，也不使用协商缓存

max-age=xxx (xxx is numeric) ：缓存内容将在xxx秒后失效

比如max-age=500，则在500秒内再次请求会直接只用缓存。

优先性：cache-Control >Expires

如果同时存在，cache-Control会覆盖Expires。

这个字段的缺点就是：

如果资源更新的速度是秒以下单位，那么该缓存是不能被使用的，因为它的时间单位最低是秒。

如果文件是通过服务器动态生成的，那么该方法的更新时间永远是生成的时间，尽管文件可能没有变化，所以起不到缓存的作用。

上图中浏览器缓存中存在该资源的缓存结果，并且没有失效，就会直接使用缓存的内容。

上图中浏览器缓存中没有该资源的缓存结果和标识，就会直接向服务器发起HTTP请求。

2.协商缓存： 浏览器的强制缓存失效后(时间过期)，浏览器携带缓存标识请求服务器，由服务器决定是否使用缓存。

服务器决定的规则？

控制协商缓存的字段有 Last-Modified / If-Modified-Since 和 Etag / If-None-Match。

①Last-Modified 是服务器返回给浏览器的本资源的最后修改时间。

当下次再次请求的时候，浏览器会在请求头中带 If-Modified-Since ,即上次请求下来的 Last-Modified 的值，

然后服务器会用这个值和该资源最后修改的时间比较，如果最后修改时间大于这个值，则会重新请求该资源，返回状态码200。

如果这个值和最后修改时间相等，则会返回304，告诉浏览器继续使用缓存。

② Etag 是服务器返回的一个hash值。

当下次再次请求的时候，浏览器会在请求头中带 If-None-Match ,即上次请求下来的 Etag 值，

然后服务器会用这个值和该资源在服务器的 Etag 值比较，如果一致则会返回304，继续使用缓存；如果不一致，则会重新请求，返回200。

二、服务器缓存

上面是一个简单的流程图：

用户1访问A页面，服务器解析A页面返回给用户1，同时在服务器内存上做一定映射，把A页面缓存在硬盘上面

用户2访问A页面，服务器直接根据内存上的映射找到对应的页面缓存，直接返回给用户2，这样就减少了服务器对同一页面的重复解析

服务器缓存和浏览器缓存的区别：

服务器缓存是把页面缓存到服务器上的硬盘里，而浏览器缓存是把页面缓存到用户自己的电脑里

Nginx服务器 

Nginx是一个高性能的HTTP和反向代理服务器。具有非常多的优越性：

在连接高并发的情况下，Nginx是Apache服务器不错的替代品，Nginx在美国是做虚拟主机生意的老板们经常选择的软件平台之一。

Nginx提供了expires、etag、if-modified-since指令来实现浏览器缓存控制。

nginx -s reload#重新加载配置文件 

nginx -s reopen#重新打开log文件 

nginx -s stop#快速关闭nginx服务 

nginx -s quit #优雅的关闭nginx服务，等待工作进程处理完所有的请求

Nginx设置静态文件的缓存过期时间 

location ~.*\.(js|css|html|png|jpg)$ {

  expires 3d

}

 expires    3d//表示缓存3天

expires    3h//表示缓存3小时

expires    max//表示缓存10年

expires    -1//表示永远过期。

如果设置为-1在js、css等静态文件在没有修改的情况下返回的是http 304，如果修改返回http 200

对于静态资源会自动添加ETag，可以通过添加etag off指令禁止生成ETag。如果是静态文件，那么Last-Modified值为文件的最后修改时间。

在开发调试web的时候，经常会碰到因浏览器缓存(cache)而经常要去清空缓存或者强制刷新来测试的烦恼，提供下apache不缓存配置和nginx不缓存配置的设置。在常用的缓存设置里面有两种方式，都是使用add_header来设置：分别为Cache-Control和Pragma。

location ~ .*\.(css|js|swf|php|htm|html )$ {

  add_header Cache-Control no-store

  add_header Pragma no-cache

  }

nginx gzip压缩

使用 gzip 压缩可以降低网站带宽消耗，同时提升访问速度。

主要在nginx服务端将页面进行压缩，然后在浏览器端进行解压和解析，

目前大多数流行的浏览器都迟滞gzip格式的压缩，所以不用担心。

默认情况下，Nginx的gzip压缩是关闭的，同时，Nginx默认只对text/html进行压缩

gzip on

ersio #开启gzip压缩输出

gzip_http_vn 1.0 #默认1.1

#其中的gzip_http_version的设置，它的默认值是1.1，就是说对HTTP/1.1协议的请求才会进行gzip压缩

#如果我们使用了proxy_pass进行反向代理，那么nginx和后端的upstream server之间是用HTTP/1.0协议通信的。

gzip_vary on

#和http头有关系，加个vary头，给代理服务器用的，有的浏览器支持压缩，有的不支持，

#所以避免浪费不支持的也压缩，所以根据客户端的HTTP头来判断，是否需要压缩

gzip_comp_level 6

#设置gzip压缩等级，等级越底压缩速度越快文件压缩比越小，反之速度越慢文件压缩比越大 1-9

gzip_proxied any

#Ngnix作为反向代理的时候启用

#expample:gzip_proxied no-cache

# off – 关闭所有的代理结果数据压缩

# expired – 启用压缩，如果header中包含”Expires”头信息

# no-cache – 启用压缩，如果header中包含”Cache-Control:no-cache”头信息

# no-store – 启用压缩，如果header中包含”Cache-Control:no-store”头信息

# private – 启用压缩，如果header中包含”Cache-Control:private”头信息

# no_last_modified – 启用压缩，如果header中包含”Last_Modified”头信息

# no_etag – 启用压缩，如果header中包含“ETag”头信息

# auth – 启用压缩，如果header中包含“Authorization”头信息

# any – 无条件压缩所有结果数据

gzip_types text/html #压缩的文件类型

#设置需要压缩的MIME类型,非设置值不进行压缩

#param:text/html|application/x-javascript|text/css|application/xml

gzip_buffers 16 8k#设置gzip申请内存的大小,其作用是按块大小的倍数申请内存空间设置gzip申请内存的大小,其作用是按块大小的倍数申请内存空间

#设置gzip申请内存的大小,其作用是按块大小的倍数申请内存空间

# param1:int 增加的倍数

# param2:int(k) 后面单位是k

# example: gzip_buffers 4 8k

# Disable gzip for certain browsers.

gzip_disable “MSIE [1-6].(?!.*SV1)”#ie6不支持gzip，需要禁用掉ie6

方法很简单，你把保留网页历史的时间改长而且加大缓存目录的体积就行了，方法就是看浏览器顶部，工具，internet选项，这个界面有历史长度，最多999天，看里面的“设置”，可以改保存网页的路径，以及体积大小。

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