Web端IM聊天消息该不该用浏览器本地存储？一文即懂！

本文由转转技术团队刘筱雨分享，原题“一文读懂浏览器本地存储：Web Storage”，即时通讯网进行了排版和内容优化。

1、引言

鉴于目前浏览器技术的进步（主要是HTML5的普及），在Web网页端IM聊天应用的技术选型阶段，很多开发者都会纠结到底该不该像原生移动端IM那样将聊天记录缓存在浏览器的本地，还是像传统Web端即时通讯那样继续存储在服务端？本文将为你简洁明了地讲清楚浏览器本地存储技术（Web Storage），然后你就知道到底该怎么选择了。

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，本文将主要围绕这两种技术来进行总结。

2、初识浏览器本地存储（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：


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：


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");
}

3、基本用法演示

3.1 基本API

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：

1）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（示例代码如下）。

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：


2）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"));

3）删除数据：removeItem(key)；

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

4）清空数据：clear()；

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

5）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

6）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。

3.3 监听数据变化

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：

1）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：

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

2）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);
  }
});

4、存储容量上限到底是不是5MB？

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。

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：

5、用好本地存储的一些建议

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）。

5.1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"));

5.2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]);
}

5.3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]);
  }
}

5.4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);
  }
}

6、实践应用中的案例参考

6.1 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。





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
<Form.Item name='isFavor' initialValue={this.state.isFavor}>
  <Select
    placeholder='筛选收藏的工程'
    onChange={(e) => this.changeFavor(e)}
    {...searchSmallFormProps}
  >
      {EngineeringTypeEnum.property.map(e => (<Option key={e.id} value={e.id}>{e.name}</Option>))}
  </Select>
</Form.Item>
// 变更
changeFavor = (e) => {
  localStorage.setItem('isFavor', e);
  this.setState({ isFavor: e });
};

6.2 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。



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
<Modal
  title='操作指南'
  open={this.state.operationVisible}
  onCancel={() => { 
    this.setState({ operationVisible: false }); 
    localStorage.setItem('operationVisible', false); 
  }}
  footer={null}
  destroyOnClose={true}
>
  <Divider orientation='left'>动作</Divider>
  <p>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；</p>
  <Image src={OperationGuidePng} preview={false} />
</Modal>

6.3 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。

7、本文小结

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。

8、参考资料

[1] 新手入门贴：史上最全Web端即时通讯技术原理详解
[2] Web端即时通讯技术盘点：短轮询、Comet、Websocket、SSE
[3] 一文读懂前端技术演进：盘点Web前端20年的技术变迁史
[4] Web端即时通讯基础知识补课：一文搞懂跨域的所有问题！
[5] Web端即时通讯实践干货：如何让你的WebSocket断网重连更快速？
[6] WebSocket从入门到精通，半小时就够！
[7] WebSocket硬核入门：200行代码，教你徒手撸一个WebSocket服务器
[8] 长连接网关技术专题(四)：爱奇艺WebSocket实时推送网关技术实践
[9] 网页端IM通信技术快速入门：短轮询、长轮询、SSE、WebSocket
[10] 搞懂现代Web端即时通讯技术一文就够：WebSocket、socket.io、SSE
[11] IM跨平台技术学习(一)：快速了解新一代跨平台桌面技术——Electron
[12] Wasm在即时通讯IM场景下的Web端应用性能提升初探
[13] 一套海量在线用户的移动端IM架构设计实践分享(含详细图文)
[14] 一套亿级用户的IM架构技术干货(上篇)：整体架构、服务拆分等
[15] 一套亿级用户的IM架构技术干货(下篇)：可靠性、有序性、弱网优化等
[16] 从新手到专家：如何设计一套亿级消息量的分布式IM系统
[17] 新手入门一篇就够：从零开发移动端IM