運用惰性刪除和定時刪除實現可過期的localStorage緩存_網頁設計

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localStorage簡介

使用localStorage可以在瀏覽器中存儲鍵值對的數據。經常被和localStorage一併提及的是sessionStorage,它們都可以在當瀏覽器中存儲鍵值對的數據。但是它們之間的區別是:存儲在localStorage的數據可以長期保留;而當頁面會話結束(也就是當頁面被關閉)時,存儲在sessionStorage的數據會被清除。

另外需要注意的是,localStorage中的鍵值對總是以字符串的形式存儲,並且只能訪問當前域名下的數據,不能跨域名訪問。

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localStorage方法

可以通過setItem方法增加了一個鍵值對數據,比如:

localStorage.setItem('name', 'OneMore');

如果該鍵已經存在,那麼該鍵對應的值將被覆蓋。還可以使用getItem方法讀取對應鍵的值數據,比如:

var name = localStorage.getItem('name');

可以使用removeItem方法移除對應的鍵,比如:

localStorage.removeItem('name');

也可以使用clear方法移除當前域名下所有的鍵值對數據,比如:

localStorage.clear();

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可過期的localStorage緩存

正如上面所提到的,localStorage只能用於長久保存整個網站的數據,保存的數據沒有過期時間,直到手動去刪除。所以要實現可過期的localStorage緩存的中重點就是:如何清理過期的緩存?

惰性刪除

惰性刪除是指,某個鍵值過期后,該鍵值不會被馬上刪除,而是等到下次被使用的時候,才會被檢查到過期,此時才能得到刪除。我們先來簡單實現一下:

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var lsc = (function (self) {
    var prefix = 'one_more_lsc_'
    /**
     * 增加一個鍵值對數據
     * @param key 鍵
     * @param val 值
     * @param expires 過期時間,單位為秒
     */
    self.set = function (key, val, expires) {
        key = prefix + key;
        val = JSON.stringify({'val': val, 'expires': new Date().getTime() + expires * 1000});
        localStorage.setItem(key, val);
    };
    /**
     * 讀取對應鍵的值數據
     * @param key 鍵
     * @returns {null|*} 對應鍵的值
     */
    self.get = function (key) {
        key = prefix + key;
        var val = localStorage.getItem(key);
        if (!val) {
            return null;
        }
        val = JSON.parse(val);
        if (val.expires < new Date().getTime()) {
            localStorage.removeItem(key);
            return null;
        }
        return val.val;
    };
    return self;
}(lsc || {}));

上述代碼通過惰性刪除已經實現了可過期的localStorage緩存,但是也有比較明顯的缺點:如果一個key一直沒有被用到,即使它已經過期了也永遠存放在localStorage。為了彌補這樣缺點,我們引入另一種清理過期緩存的策略。

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定時刪除

定時刪除是指,每隔一段時間執行一次刪除操作,並通過限制刪除操作執行的次數和頻率,來減少刪除操作對CPU的長期佔用。另一方面定時刪除也有效的減少了因惰性刪除帶來的對localStorage空間的浪費。

每隔一秒執行一次定時刪除,操作如下:

  1. 隨機測試20個設置了過期時間的key。
  2. 刪除所有發現的已過期的key。
  3. 若刪除的key超過5個則重複步驟1,直至重複500次。

具體實現如下:

var lsc = (function (self) {
    var prefix = 'one_more_lsc_'
    var list = [];
    //初始化list
    self.init = function () {
        var keys = Object.keys(localStorage);
        var reg = new RegExp('^' + prefix);
        var temp = [];
        //遍歷所有localStorage中的所有key
        for (var i = 0; i < keys.length; i++) {
        	//找出可過期緩存的key
            if (reg.test(keys[i])) {
                temp.push(keys[i]);
            }
        }
        list = temp;
    };
    self.init();
    self.check = function () {
        if (!list || list.length == 0) {
            return;
        }
        var checkCount = 0;
        while (checkCount < 500) {
            var expireCount = 0;
            //隨機測試20個設置了過期時間的key
            for (var i = 0; i < 20; i++) {
                if (list.length == 0) {
                    break;
                }
                var index = Math.floor(Math.random() * list.length);
                var key = list[index];
                var val = localStorage.getItem(list[index]);
                //從list中刪除被惰性刪除的key
                if (!val) {
                    list.splice(index, 1);
                    expireCount++;
                    continue;
                }
                val = JSON.parse(val);
                //刪除所有發現的已過期的key
                if (val.expires < new Date().getTime()) {
                    list.splice(index, 1);
                    localStorage.removeItem(key);
                    expireCount++;
                }
            }
            //若刪除的key不超過5個則跳出循環
            if (expireCount <= 5 || list.length == 0) {
                break;
            }
            checkCount++;
        }
    }
    //每隔一秒執行一次定時刪除
    window.setInterval(self.check, 1000);
    return self;
}(lsc || {}));

完整源碼及使用示例

完整源碼及使用示例已上傳到我的GitHub(https://github.com/heihaozi/LocalStorageCache)上,感謝各位小夥伴的Star和Fork。

總結

一種策略可能會有自己的缺點,為了規避相應的缺點,我們可以合理運用多種策略,揚長避短就得到接近完美的解決方案。

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