聊聊前端存储库Localforage和存储配额-缓存数据库

前言

浏览器本地存储，是每一个前端小伙伴都相当熟悉的知识点。

目前使用率最高的当之无愧为Web Storage API，也就是localStorage和sessionStorage，API简单，读取效率高。然后是indexedDB，但大部分时间是存在于八股文和面试题中。indexedDB的优势为存储空间大，且支持各种数据结构，性能也没有问题。之所以不为重用，是因为indexedDB的API多、长且纷杂。另外，前端使用数据库还需要了解一些表、游标、事务等一些概念，对于不了解后端的同学来说上手成本也就高出localStorage太多。所以，在5M内的存储领域，indexedDB并非首选。另外WebSQL已被H5标准放弃，而元老级的Cookie也不再适合现代的客户端存储任务。

那么有没有一个既保留indexedDB优点，上手又简单的方法呢，答案就是封装js库，localforage就是一个比较成熟的方案。

localforage

简介

localforage是一个 JavaScript 库，通过简单类似 localStorage API 的异步存储来改进你的 Web 应用程序的离线体验。它能存储多种类型的数据，而不仅仅是字符串。

localforage采用优雅降级策略，若浏览器不支持indexedDB 或 WebSQL，则使用 localStorage。所以，在优先选用indexedDB存储的前提下，兼容性也得以保证，在所有主流浏览器中都可使用：Chrome，Firefox，IE 和 Safari（包括 Safari Mobile）。

localforage在github上拥有21.5k个star，npm下载量每周200w左右，正常使用也不会出现问题。

用法

详细的使用方法不做过多赘述，只讲一下存取示例。

setItem

// 通过 localForage 完成存储
localforage.setItem('key', 'value').then(doSomethingElse); 

// localForage 同样支持回调函数 
localforage.setItem('key', 'value', doSomethingElse);

getItem

localforage.getItem('somekey').then(function(value) { 
    // 当离线仓库中的值被载入时，此处代码运行 
    console.log(value); 
}).catch(function(err) { 
    // 当出错时，此处代码运行 
    console.log(err); 
}); 
// 回调版本： 
localforage.getItem('somekey', function(err, value) { 
    // 当离线仓库中的值被载入时，此处代码运行 
    console.log(value); 
});

实践

在一次的业务需求中，基于以下两点，果断选择了localforage。

后期会有大量数据需要本地存储。
转转内部有基于localforage.js二次封装的库，且包含设置过期时间的方法，适用于此次需求。

上线后的一段时间，该功能平稳运行。直到sentry(错误日志监控系统)出现了大量关于内存溢出的报错......

问题处理

艰难复现

起初怀疑是localforage有兼容性问题，但是localforage有优雅降级机制。再加上报错内容为QuotaExceededError，所以在阅读大量资料后基本锁定为在indexedDB的使用上出现了问题。另外，报错用户数量为个位数，说明了是用户操作或手机存在异常导致的问题。

在确定了问题的大体方向，排查代码没有思路的前提下，眼前能做的就是复现这个问题。

刚才提到，QuotaExceededError为内存溢出类型报错，直觉告诉我，需要找一个内存空间剩余最少的测试机，但当时最少的也剩余20GB，于是下载了一天大型软件后，终于在内存剩余100MB左右时成功复现。

问题原因

不同于浏览器会为localStorage预留5MB左右的储存空间，indexedDB的配额是动态计算的，准确的说是浏览器的储存配额是动态计算的，虽然浏览器实现各不相同，但可用存储量通常取决于设备上可用的存储量。

这个可用的存储量称为全局限制，Firefox大约为可用磁盘空间的50％，Chrome的这一数据能达到80%。如果超过此范围，则会发起称为源回收的过程，删除整个源的数据，直到存储量再次低于限制。删除源数据没有只删一部分的说法——因为这样可能会导致不一致的问题。

除全局限制外，还有另一个限制称为组限制——为全局限制的20％。这里可以把每个二级域名看作一组，每组可以聚合使用最多20％的全局限制。

如果超出组限制，或者源回收过程无法释放足够空间，indexedDB 或缓存 API就会抛出名为 QuotaExceededError 的 DOMError。

如何查看有多少可用存储空间？

if (navigator.storage && navigator.storage.estimate) { 
    const quota = await navigator.storage.estimate(); 
    // quota.usage -> 已使用的字节数。
    // quota.quota -> 可用最大字节数。
    const percentageUsed = (quota.usage / quota.quota) * 100; 
    console.log(`已使用${percentageUsed}%可用储存。`); 
    const remaining = quota.quota - quota.usage; 
    console.log(`最多可再写入${remaining}字节。`); 
}

Ps.这个方法使用了StorageManager API，使用前要先对其进行功能检测。实测过程中，Android的webview支持此方法，ios却不支持。

如何解决

优雅降级只是去判断了浏览器是否支持某种本地存储的方法，但无法处理硬盘不足的问题，所以如果想去避免这个问题，可以在业务代码中使用try...catch进行异常捕获，手动进行异常处理。

业务中常用的解决办法是弹窗提示用户去清理手机硬盘。实测中，华为手机硬盘小于100MB时，系统层也会弹出清理手机的弹窗提示。

try {
    localforage.setItem('key', 'value', doSomethingElse);
} catch(err) {
    if (err.name === 'QuotaExceededError') {
        //异常处理
    }
}

总结&思考

localforage是个优秀的前端存储js库，某种角度来讲，indexedDB的发展要感谢localforage。
不论localStorage还是indexedDB，存储空间都受浏览器存储配额的影响，而浏览器的存储配额取决于本地磁盘剩余空间的大小。配额不足就会导致浏览器报QuotaExceededError。
开源轮子查问题没思路时，在代码仓库issue中查找会是一个捷径，作者就忽略了这点绕了弯路。

参考资料

1.https://web.dev/storage-for-the-web/

2.https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/API/IndexedDB_API/Browser_storage_limits_and_eviction_criteria

3.https://www.zhangxinxu.com/wordpress/2018/06/js-localforage-localstorage-indexdb/