??瀏覽器緩存(Browser Caching)是瀏覽器端保存數(shù)據(jù)用于快速讀取或避免重復(fù)資源請求的優(yōu)化機制,有效的緩存使用可以避免重復(fù)的網(wǎng)絡(luò)請求和瀏覽器快速地讀取本地數(shù)據(jù),整體上加速網(wǎng)頁展示給用戶。瀏覽器端緩存的機制種類較多,總體歸納為九種,這里詳細分析下這九種緩存機制的原理和使用場景。打開瀏覽器的調(diào)試模式->resources左側(cè)就有瀏覽器的8種緩存機制。

??

一、http緩存

??http緩存是基于HTTP協(xié)議的瀏覽器文件級緩存機制。即針對文件的重復(fù)請求情況下,瀏覽器可以根據(jù)協(xié)議頭判斷從服務(wù)器端請求文件還是從本地讀取文件,chrome控制臺下的Frames即展示的是瀏覽器的http文件級緩存。以下是瀏覽器緩存的整個機制流程。主要是針對重復(fù)的http請求,在有緩存的情況下判斷過程主要分3步:

  • 判斷expires,如果未過期,直接讀取http緩存文件,不發(fā)http請求,否則進入下一步
  • 判斷是否含有etag,有則帶上if-none-match發(fā)送請求,未修改返回304,修改返回200,否則進入下一步
  • 判斷是否含有l(wèi)ast-modified,有則帶上if-modified-since發(fā)送請求,無效返回200,有效返回304,否則直接向服務(wù)器請求

??

如果通過etag和last-modified判斷,即使返回304有至少有一次http請求,只不過返回的是304的返回內(nèi)容,而不是文件內(nèi)容。所以合理設(shè)計實現(xiàn)expires參數(shù)可以減少較多的瀏覽器請求。

二、websql

?? websql這種方式只有較新的chrome瀏覽器支持,并以一個獨立規(guī)范形式出現(xiàn),主要有以下特點

  • Web Sql 數(shù)據(jù)庫API 實際上不是HTML5規(guī)范的組成部分;
  • 在HTML5之前就已經(jīng)存在了,是單獨的規(guī)范;
  • 它是將數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)庫的形式存儲在客戶端,根據(jù)需求去讀??;
  • 跟Storage的區(qū)別是: Storage和Cookie都是以鍵值對的形式存在的;
  • Web Sql 更方便于檢索,允許sql語句查詢;
  • 讓瀏覽器實現(xiàn)小型數(shù)據(jù)庫存儲功能;
  • 這個數(shù)據(jù)庫是集成在瀏覽器里面的,目前主流瀏覽器基本都已支持;

??websql API主要包含三個核心方法:

  • openDatabase : 這個方法使用現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫或創(chuàng)建新數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫對象。
  • transaction : 這個方法允許我們根據(jù)情況控制事務(wù)提交或回滾。
  • executeSql : 這個方法用于執(zhí)行真實的SQL查詢。

?? openDatabase方法可以打開已經(jīng)存在的數(shù)據(jù)庫,不存在則創(chuàng)建

    var db = openDatabase('mydatabase', '2.0', my db', 2 * 1024);

??openDatabasek中五個參數(shù)分別為:數(shù)據(jù)庫名、版本號、描述、數(shù)據(jù)庫大小、創(chuàng)建回調(diào)。創(chuàng)建回調(diào)沒有也可以創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫。

database.transaction() 函數(shù)用來查詢,executeSql()用于執(zhí)行sql語句

??例如在mydatabase數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建表t1:

   var db = openDatabase(' mydatabase ', '1.0', 'Test DB', 2 * 1024 * 1024);
   db.transaction(function (tx) {
      tx.executeSql('CREATE TABLE IF NOT EXISTS t1 (id unique, log)');
   });

??插入操作

var db = openDatabase('mydatabase', '2.0', my db', 2 * 1024);

   db.transaction(function (tx) {
      tx.executeSql('CREATE TABLE IF NOT EXISTS t1 (id unique, log)');
      tx.executeSql('INSERT INTO t1 (id, log) VALUES (1, "foobar")');
      tx.executeSql('INSERT INTO t1 (id, log) VALUES (2, "logmsg")');
   });

??在插入新記錄時,我們還可以傳遞動態(tài)值,如:

   var db = openDatabase(' mydatabase ', '2.0', 'my db', 2 * 1024);
   db.transaction(function (tx) {
     tx.executeSql('CREATE TABLE IF NOT EXISTS t1 (id unique, log)');
     tx.executeSql('INSERT INTO t1 (id,log) VALUES (?, ?'), [e_id, e_log];  //e_id和e_log是外部變量
   });

??讀操作,如果要讀取已經(jīng)存在的記錄,我們使用一個回調(diào)捕獲結(jié)果:

   var db = openDatabase(mydatabase, '2.0', 'my db', 2*1024);
      db.transaction(function (tx) {
      tx.executeSql('CREATE TABLE IF NOT EXISTS t1 (id unique, log)');
      tx.executeSql('INSERT INTO t1 (id, log) VALUES (1, "foobar")');
      tx.executeSql('INSERT INTO t1 (id, log) VALUES (2, "logmsg")');
   });
   db.transaction(function (tx) {
      tx.executeSql('SELECT * FROM t1, [], function (tx, results) {
      var len = results.rows.length, i;
      msg = "<p>Found rows: " + len + "</p>";
      document.querySelector('#status').innerHTML +=  msg;
      for (i = 0; i < len; i++){
         alert(results.rows.item(i).log );
      }
    }, null);
   });

三、indexDB

??IndexedDB 是一個為了能夠在客戶端存儲可觀數(shù)量的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),并且在這些數(shù)據(jù)上使用索引進行高性能檢索的 API。雖然 DOM 存儲 對于存儲少量數(shù)據(jù)是非常有用的,但是它對大量結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲就顯得力不從心了。IndexedDB 則提供了這樣的一個解決方案。 ??IndexedDB 分別為同步和異步訪問提供了單獨的 API 。同步 API 本來是要用于僅供 Web Workers 內(nèi)部使用,但是還沒有被任何瀏覽器所實現(xiàn)。異步 API 在 Web Workers 內(nèi)部和外部都可以使用,另外瀏覽器可能對indexDB有50M大小的限制,一般用戶保存大量用戶數(shù)據(jù)并要求數(shù)據(jù)之間有搜索需要的場景。更多精彩內(nèi)容關(guān)注微信公眾號:全棧開發(fā)者中心(admin10000_com)

  • 異步API

??異步 API 方法調(diào)用完后會立即返回,而不會阻塞調(diào)用線程。要異步訪問數(shù)據(jù)庫,要調(diào)用 window 對象 indexedDB 屬性的 open() 方法。該方法返回一個 IDBRequest 對象 (IDBOpenDBRequest);異步操作通過在 IDBRequest 對象上觸發(fā)事件來和調(diào)用程序進行通信。

- IDBFactory 提供了對數(shù)據(jù)庫的訪問。這是由全局對象 indexedDB 實現(xiàn)的接口,因而也是該 API 的入口。
- IDBCursor 遍歷對象存儲空間和索引。
- IDBCursorWithValue 遍歷對象存儲空間和索引并返回游標的當前值。
- IDBDatabase 表示到數(shù)據(jù)庫的連接。只能通過這個連接來拿到一個數(shù)據(jù)庫事務(wù)。
- IDBEnvironment 提供了到客戶端數(shù)據(jù)庫的訪問。它由 window 對象實現(xiàn)。
- IDBIndex 提供了到索引元數(shù)據(jù)的訪問。
- IDBKeyRange 定義鍵的范圍。
- IDBObjectStore 表示一個對象存儲空間。
- IDBOpenDBRequest 表示一個打開數(shù)據(jù)庫的請求。
-IDBRequest 提供了到數(shù)據(jù)庫異步請求結(jié)果和數(shù)據(jù)庫的訪問。這也是在你調(diào)用一個異步方法時所得到的。
- IDBTransaction 表示一個事務(wù)。你在數(shù)據(jù)庫上創(chuàng)建一個事務(wù),指定它的范圍(例如你希望訪問哪一個對象存儲空間),并確定你希望的訪問類型(只讀或?qū)懭耄?
- IDBVersionChangeEvent 表明數(shù)據(jù)庫的版本號已經(jīng)改變。
  • 同步API

??規(guī)范里面還定義了 API 的同步版本。同步 API 還沒有在任何瀏覽器中得以實現(xiàn)。它原本是要和 webWork 一起使用的。

http://mxr.mozilla.org/mozilla-central/source/modules/libpref/src/init/all.js http://caniuse.com/#feat=indexeddb

四、cookie

??Cookie(或者Cookies),指一般網(wǎng)站為了辨別用戶身份、進行session跟蹤而儲存在用戶本地終端上的數(shù)據(jù)(通常經(jīng)過加密)。cookie一般通過http請求中在頭部一起發(fā)送到服務(wù)器端。一條cookie記錄主要由鍵、值、域、過期時間、大小組成,一般用戶保存用戶的認證信息。cookie最大長度和域名個數(shù)由不同瀏覽器決定,具體如下:

瀏覽器 支持域名個數(shù) 最大長度
IE7以上 50個 4095B
Firefox 50個 4097B
Opera 30個 4096B
Safari/WebKit 無限制 4097B

??不同域名之間的cookie信息是獨立的,如果需要設(shè)置共享可以在服務(wù)器端設(shè)置cookie的path和domain來實現(xiàn)共享。瀏覽器端也可以通過document.cookie來獲取cookie,并通過js瀏覽器端也可以方便地讀取/設(shè)置cookie的值。

https://github.com/component/cookie/blob/master/index.js

五、localstorage

??localStorage是html5的一種新的本地緩存方案,目前用的比較多,一般用來存儲ajax返回的數(shù)據(jù),加快下次頁面打開時的渲染速度。

瀏覽器 最大長度
IE8以上 5M
Firefox 8以上 5.24M
Opera 2M
Safari/WebKit 2.6M
//localStorage核心API:
localStorage.setItem(key, value)    //設(shè)置記錄
localStorage.getItem(key)            //獲取記錄
localStorage.removeItem(key)        //刪除該域名下單條記錄
localStorage.clear()                //刪除該域名下所有記錄

??值得注意的是,localstorage大小有限制,不適合存放過多的數(shù)據(jù),如果數(shù)據(jù)存放超過最大限制會報錯,并移除最先保存的數(shù)據(jù)。

https://github.com/machao/localStorage

六、sessionstorage

??sessionStorage和localstorage類似,但是瀏覽器關(guān)閉則會全部刪除,api和localstorage相同,實際項目中使用較少。

七、application cache

??application cahce是將大部分圖片資源、js、css等靜態(tài)資源放在manifest文件配置中。當頁面打開時通過manifest文件來讀取本地文件或是請求服務(wù)器文件。 ??離線訪問對基于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用而言越來越重要。雖然所有瀏覽器都有緩存機制,但它們并不可靠,也不一定總能起到預(yù)期的作用。HTML5 使用ApplicationCache 接口可以解決由離線帶來的部分難題。前提是你需要訪問的web頁面至少被在線訪問過一次。 ??使用緩存接口可為您的應(yīng)用帶來以下三個優(yōu)勢:

  • 離線瀏覽 – 用戶可在離線時瀏覽您的完整網(wǎng)站
  • 速度 – 緩存資源為本地資源,因此加載速度較快。
  • 服務(wù)器負載更少 – 瀏覽器只會從發(fā)生了更改的服務(wù)器下載資源。

??一個簡單的離線頁面主要包含以下幾個部分:

index.html

<html manifest="clock.manifest">
  <head>
    <title>AppCache Test</title>
    <link rel="stylesheet" href="clock.css">
    <script src="clock.js"></script>
  </head>
  <body>
    <p><output id="clock"></output></p>
    <div id="log"></div>
  </body>
</html>

clock.manifest

CACHE MANIFEST
#VERSION 1.0
CACHE:
clock.css
clock.js

clock.js和clock.css為獨立的另外文件。 ??另外需要注意的是更新緩存。在程序中,你可以通過window.applicationCache 對象來訪問瀏覽器的app cache。你可以查看 status 屬性來獲取cache的當前狀態(tài):

var appCache = window.applicationCache;
switch (appCache.status) {
  case appCache.UNCACHED: // UNCACHED == 0
    return 'UNCACHED';
    break;
  case appCache.IDLE: // IDLE == 1
    return 'IDLE';
    break;
  case appCache.CHECKING: // CHECKING == 2
    return 'CHECKING';
    break;
  case appCache.DOWNLOADING: // DOWNLOADING == 3
    return 'DOWNLOADING';
    break;
  case appCache.UPDATEREADY:  // UPDATEREADY == 4
    return 'UPDATEREADY';
    break;
  case appCache.OBSOLETE: // OBSOLETE == 5
    return 'OBSOLETE';
    break;
  default:
    return 'UKNOWN CACHE STATUS';
    break;
};

??為了通過編程更新cache,首先調(diào)用 applicationCache.update()。這將會試圖更新用戶的 cache(要求manifest文件已經(jīng)改變)。最后,當 applicationCache.status 處于 UPDATEREADY 狀態(tài)時, 調(diào)用applicationCache.swapCache(),舊的cache就會被置換成新的。

var appCache = window.applicationCache;
appCache.update(); // Attempt to update the user’s cache.
    …
    if (appCache.status == window.applicationCache.UPDATEREADY) {
  appCache.swapCache();  // The fetch was successful, swap in the new cache.
}

??這里是通過更新menifest文件來控制其它文件更新的。

八、cacheStorage

??CacheStorage是在ServiceWorker的規(guī)范中定義的。CacheStorage 可以保存每個serverWorker申明的cache對象,cacheStorage有open、match、has、delete、keys五個核心方法,可以對cache對象的不同匹配進行不同的響應(yīng)。

cacheStorage.has() 如果包含cache對象,則返回一個promise對象。 cacheStorage.open() 打開一個cache對象,則返回一個promise對象。 cacheStorage.delete() 刪除cache對象,成功則返回一個promise對象,否則返回false。 cacheStorage.keys() 含有keys中字符串的任意一個,則返回一個promise對象。 cacheStorage.delete() 匹配key中含有該字符串的cache對象,返回一個promise對象。

caches.has('v1').then(function() {
  caches.open('v1').then(function(cache) {
      return cache.addAll(myAssets);
  });
}).catch(function() {
  someCacheSetupfunction();
});;
var response;
var cachedResponse = caches.match(event.request).catch(function() {
  return fetch(event.request);
}).then(function(r) {
  response = r;
  caches.open('v1').then(function(cache) {
    cache.put(event.request, response);
  });
  return response.clone();
}).catch(function() {
  return caches.match('/sw-test/gallery/myLittleVader.jpg');
});
then.addEventListener('activate', function(event) {
  var cacheWhitelist = ['v2'];

  event.waitUntil(
    caches.keys().then(function(keyList) {
      return Promise.all(keyList.map(function(key) {
        if (cacheWhitelist.indexOf(key) === -1) {
          return caches.delete(keyList[i]);
        }
      });
    })
  );
});

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/CacheStorage

九、flash緩存

??這種方式基本不用,這一方法主要基于flash有讀寫瀏覽器端本地目錄的功能,同時也可以向js提供調(diào)用的api,則頁面可以通過js調(diào)用flash去讀寫特定的磁盤目錄,達到本地數(shù)據(jù)緩存的目的。

注釋PS

  • Web Storage / Web SQL Database / Indexed Database 的數(shù)據(jù)都存儲在瀏覽器對應(yīng)的用戶配置文件目錄(user profile directory)下,以 Windows 7 為例,Chrome 的數(shù)據(jù)存儲在”C:\Users\your-account-name\AppData\Local\Google\Chrome\User Data\Default\”下,而 Firefox 的數(shù)據(jù)存儲在”C:\Users\your-account-name\AppData\Local\Mozilla\Firefox\Profiles\”目錄下。
  • cookie文件存儲于documents and settings\userName\cookie\文件夾下。通常的命名格式為:userName@domain.txt。

  • 較多的緩存機制目前主流瀏覽器并不兼容,不過可以使用polyfill的方法來處理

??瀏覽器涉及的緩存方式主要包含這些,具體結(jié)合自己的業(yè)務(wù)場景進行選擇使用

https://ouvens.github.io/frontend-javascript/2015/12/28/nine-browser-cache-methods.html

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