前端存储技术简介

先上一家前端存储全家福：

Cookie

大小

Cookie 是小甜饼的意思。顾名思义，cookie 确实非常小，它的大小限制为4KB左右。cookie只能保存字符串类型，以文本的方式

有效期

通过expires设置cookie失效时间，如果设定了cookie的超时时间的话，那么cookie将在到期的时候失效。如果没有设定，那么cookie就是session级别，cookie的session是，在未关闭浏览器的情况下，所有的tab级别的页面或新开，或刷新，均属于一个session，cookie的session含义是在关闭浏览器时才结束。

会话cookie一般不存储在硬盘而是保存在内存里，当然这个行为并不是规范规定的。若设置了过期时间，浏览器就会把cookie保存到硬盘上，关闭后再打开浏览器这些cookie仍然有效直到超过设定的过期时间。对于保存在内存里的cookie，不同的浏览器有不同的处理方式session机制。 

共享性

cookie可设置域domain以达到几个子域名共享父级域名下的cookie。每个domain最多只能有20条cookie，每个cookie长度不能超过4KB，否则会被截掉。cookie不可跨域调用。 

安全性

针对cookie所存在的攻击：Cookie欺骗，Cookie截获；session的安全性大于cookie。

原因如下：

（1）sessionID存储在cookie中，若要攻破session首先要攻破cookie；

（2）sessionID是要有人登录，或者启动session_start才会有，所以攻破cookie也不一定能得到sessionID；

（3）第二次启动session_start后，前一次的sessionID就是失效了，session过期后，sessionID也随之失效。

（4）sessionID是加密的

（5）综上所述，攻击者必须在短时间内攻破加密的sessionID，这很难。

它的主要用途有保存登录信息，比如你登录某个网站市场可以看到“记住密码”，这通常就是通过在 Cookie 中存入一段辨别用户身份的数据来实现的。

Cookie是服务器发给客户端的特殊信息，浏览器会每次请求时都带上它把数据发送到服务器端（cookie数据始终在同源的http请求中携带（即使不需要），即cookie在浏览器和服务器间来回传递，浪费带宽），所以一般情况下会尽量要求cookie小而且不要存放敏感性信息，因为如果一旦请求被劫持则cookie的信息就会泄露，尽量控制cookie的生命期，使之不会永远有效。
考虑到cookie的安全性问题，cookie字段加上HttpOnly标识,这样客户端js是无法读到与写入加了标识的cookie字段的

有个经典的问题：
为什么打开网站发起HTTP请求的时候浏览器自动会发送COOKIE呢？

HTTP被设计为无状态的，就是说每次HTTP请求都是独立的，任何两个请求之间没有什么必然的联系。但是在实际应用当中并不是完全这样的，引入了Cookie和Session机制来关联请求。

当你访问一个url,然后刷新一下(第二次请求),服务器认为这是一个全新的请求,也就是说服务器并不知道这是你发起的第二个请求,它只是按照一个全新的请求来处理

问题是,有些网站需要用户登录,那么如何记录用户的状态呢?

这时候就用到了cookie, cookie中有一个表名会话的key(session id), 然后每次请求都要附在header中,让程序取出cookie中session id的值以判断这个请求之前是否存在, 发起这个请求的用户是否登录等信息

应用场景

（1）判断用户是否登陆过网站，以便下次登录时能够实现自动登录（或者记住密码）。如果我们删除cookie，则每次登录必须从新填写登录的相关信息。

   针对登录过的用户，服务器端会在他登录时往 Cookie 中插入一段加密过的唯一辨识单一用户的辨识码，下次只要读取这个值就可以判断当前用户是否登录啦。

（2）保存上次登录的时间等信息。

（3）保存上次查看的页面

（4）浏览计数

cookie属性

       1、Name:cookie的名称；

　　2、Value：cookie名称对应的值；

　　3、Domain:设置cookie作用域。默认是当前web服务器的主机名。设置该属性可使大型网站子域之间共享cookie，不过只能设置为当前服务器的域。

举个栗子：order.example.com域下的服务器想读取catalog/example.com域下设置的cookie，则将domain设为.example.com。

　　既然讲到了cookie作用域，就多说一点，cookie作用域是通过文档源和文档路径来确定的，默认作用域和创建它的页面有关，对该页面及该页面同目录或子目录的其他页面可见。

　　4、Path：设置cookie作用域。来自同一个服务器的页面，只要其URL以指定的路径前缀开始，都可以共享cookie。（注意该属性不能用作访问控制机制）

举个栗子：http://www.test.com/catalog/widgets/index.html页面创建了一个cookie，如果path属性设置为/catalog，那么该cookie对于http://www.test.com/catalog/order.html可见；如果path属性设置为/，那么该cookie对于http://www.test.com的服务器上的页面都可见。

　　5、Expires/Max-Age:控制cookie的有效期。cookie默认的有效期只能持续在web浏览器的会话期间，一旦用户关闭浏览器，cookie保存的数据就消失了，可以通过设置该属性来延长cookie有效期，浏览器会将cookie数据存储在一个文件中，到了有效期才会删除它。

　　6、Size：cookie大小。每个cookie保存的数据（名字和值的总量）不能超过4KB。

　　7、HTTP

　　8、Secure：表明cookie值以何种形式通过网络传递的布尔值。cookie默认以不安全的形式传递（即默认值为 false），一旦被标识为安全的，那就不能自动传递，只有浏览器和服务器通过HTTPS或其他安全协议连接时才传递。

读写cookie

写cookie

function setCookie(key, val, options) {
        options = options || {};
        var expires = options.expires;

        if (typeof (expires) === "number") {
            expires = new Date();
            expires.setTime(expires.getTime() + options.expires);
        }

        document.cookie =
            key + "=" + escape(val) 
            + (expires ? ";expires=" + expires.toGMTString() : "") 
            + (options.path ? ";path=" + options.path : ";path=/") 
            + (options.domain ? "; domain=" + options.domain : "");
    };
    setCookie('name','yun',{expires:1*24*60*60*1000});

读取cookie

function getCookie(key) {
        var a, reg = new RegExp("(^| )" + key + "=([^;]*)(;|$)");
        if (a = document.cookie.match(reg)) {
            return unescape(a[2]);
        } else {
            return "";
        }
    };
    console.log(getCookie('name'));

cookie和服务器的session机制

session机制：

当服务器收到请求需要创建session对象时，首先会检查客户端请求中是否包含sessionid。如果有sessionid，服务器将根据该id返回对应session对象。如果客户端请求中没有sessionid，服务器会创建新的session对象，并把sessionid在本次响应中返回给客户端。通常使用cookie方式存储sessionid到客户端，在交互中浏览器按照规则将sessionid发送给服务器。如果用户禁用cookie，则要使用URL重写，可以通过response.encodeURL(url) 进行实现；API对encodeURL的结束为，当浏览器支持Cookie时，url不做任何处理；当浏览器不支持Cookie的时候，将会重写URL将SessionID拼接到访问地址后。

session通过类似与Hashtable的数据结构来保存，能支持任何类型的对象(session中可含有多个对象)，缺点：

（1）Session保存的东西越多，就越占用服务器内存，对于用户在线人数较多的网站，服务器的内存压力会比较大。

（2）依赖于cookie（sessionID保存在cookie），如果禁用cookie，则要使用URL重写，不安全

（3）创建Session变量有很大的随意性，可随时调用，不需要开发者做精确地处理，所以，过度使用session变量将会导致代码不可读而且不好维护。

cookie和session的区别： 
1、cookie数据存放在客户的浏览器上，session数据放在服务器上 
2、cookie不是很安全，别人可以分析存放在本地的cookie并进行cookie欺骗，考虑*到安全应当使用session 
3、session会在一定时间内保存在服务器上，当访问增多，会比较占用你服务器的性能，考虑到减轻服务器性能方面，应当使用cookie 
4、单个cookie保存的数*据不能超过4K，很多浏览器都限制一个站点最多保存20个cookie 
5、建议将登录信息等重要信息存放为session，其他信息如果需要保留，可以放在cookie中 
6、session保存在服务器，客户端不知道其中的信心；cookie保存在客户端，服务器能够知道其中的信息 
7、session中保存的是对象，cookie中保存的是字符串 
8、session不能区分路径，同一个用户在访问一个网站期间，所有的session在任何一个地方都可以访问到，而cookie中如果设置了路径参数，那么同一个网站中不同路径下的cookie互相是访问不到的*

扩展：基于 Token 的身份验证，简单理解token机制

webstorage

webstorage是本地存储，存储在客户端，包括localStorage和sessionStorage，服务器端是没办法直接拿到。

到目前为止，Firefox3.6以上、Chrome6以上、Safari 5以上、Pera10.50以上、IE8以上版本的浏览器支持sessionStorage与localStorage的使用。

Web Storage带来的好处 

（1）存储空间更大：cookie为4KB，而WebStorage是5MB；

（2）节省网络流量：一旦数据保存在本地之后，就可以避免再向服务器请求数据。WebStorage不会传送到服务器，减少了客户端和服务器端的交互，节省了网络流量；

（3）临时存储：对于那种只需要在用户浏览一组页面期间保存，关闭窗口后数据就可以丢弃了的情况，使用sessionStorage会非常方便；

（4）快速显示：有的数据存储在WebStorage上，再加上浏览器本身的缓存。获取数据时可以从本地获取会比从服务器端获取快得多，所以速度更快；

（5）安全性：WebStorage不会随着HTTP header发送到服务器端，所以安全性相对于cookie来说比较高一些，不会担心截获，但是仍然存在伪造问题，千万不要用它们存储你系统中的敏感数据。

（6）支持事件通知机制，可以将数据更新的通知发送给监听者 

webstorage操作API

 核心三步曲：创建-获取-清除（回收）

setItem (key, value) ——  保存数据，以键值对的方式储存信息。（字符串类型的对象）

ps：在保存数据时不允许重复保存相同的键名。保存后可以修改键值，但不允许修改键名(只能重新取键名，然后再保存键值)。

sessionStorage.setItem("key",'{"a":"1"}');

getItem (key) ——  获取数据，将键值传入，即可获取到对应的value值。

removeItem (key) ——  删除单个数据，根据键值移除对应的信息。

clear () ——  删除所有的数据

key (index) —— 获取某个索引的key

//其他操作方法：点操作和[ ]
var storage = window.localStorage;
storage.key1 = "hello"; 
storage["key2"] = "world"; 
console.log(storage.key1); 
console.log(storage["key2"]);

//localStorage和sessionStorage的key和length属性实现遍历
var storage = window.localStorage;
for(var i=0, len=storage.length; i<len;i++){
    var key = storage.key(i);     
    var value = storage.getItem(key);     
    console.log(key + "=" + value); 
}

localStorage

大小

最大存储容量为5M

有效期

将数据保存在客户端本地的硬件设备(通常指硬盘，也可以是其他硬件设备)中，即使浏览器被关闭了，该数据仍然存在，下次打开浏览器访问网站时仍然可以继续使用，只要你手动不清缓存或者removeItem,clear等操作，设置的值会一直存在

共享性

不同浏览器无法共享localStorage中的信息。相同浏览器同源的不同页面间可以共享相同的 localStorage。

应用场景

常用于长期登录（+判断用户是否已登录），适合长期保存在本地的数据

比如HTML5游戏通常会产生一些本地数据，localStorage 也是非常适用的。如果遇到一些内容特别多的表单，为了优化用户体验，我们可能要把表单页面拆分成多个子页面，然后按步骤引导用户填写。这时候 sessionStorage 的作用就发挥出来了。

sessionStorage

大小

最大存储容量为5M

有效期

数据在当前会话中保存下来，刷新页面数据依旧存在。关闭页面或浏览器后，sessionStorage 中的数据就会被清空。

共享性

不同浏览器无法共享sessionStorage中的信息。相同浏览器不同页面或标签页（即使同源）间无法共享sessionStorage的信息。

这里需要注意的是，页面及标 签页仅指顶级窗口，如果一个标签页包含多个iframe标签且他们属于同源页面，那么他们之间是可以共享sessionStorage的。

sessionStorage引入了一个“浏览器窗口”的概念，sessionStorage在同源的同窗口中始终存在，也就是说只要这个浏览器窗口没有关闭，即使刷新页面或进入同源另一个页面，数据仍然存在，关闭窗口后，sessionStorage就会被销毁。

同时“独立”打开的不同窗口，即使是同一页面，sessionStorage对象也是不同的

IndexDB和webSql

跟localstorage一样，indexeddb和websql均是在创建数据库的域名下才能访问。而且不能指定访问域名。存储时间也是永久，除非用户清除数据，可以用作长效的存储
indexeddb和websql没有大小限制，但是indexeddb的数据库超过50M的时候浏览器会弹出确认，当我们是在做一个离线应用，或者webapp的时候，可以考虑使用本地数据库中存取数据

建议如果有一些数据，服务器难以承载其压力，但又要与用户的信息绑定的话，可以使用localStorage存储一些状态，这样即能缓解服务端压力，也可以存储用户的数据

IndexDB

indexeddb更像是nosql，直接使用js的方法操作数据即可

<!doctype html>
<html>
    <head>
        <meta charset="utf-8" />
    </head>
    <body>
        <script>
            var startTime = +new Date();
            console.log('starttime:', startTime);
            function openDB(dbname, version, cb) {
                var request = window.indexedDB.open(dbname);
                request.onsuccess = function (e) {
                    var db = e.target.result;
                    myDB.db = db;
                    var version = db.version;
                    if (!db.objectStoreNames.contains('students')) {
                        request = db.createObjectStore('students', {autoIncrement: true});
                    }
                    cb && cb(e);
                };
            }   

            var myDB = {
                name: 'test',
                version: 4,
                db: null
            };

            openDB(myDB.name, myDB.version, function (e) {
                var db = e.target.result;
                var storeName = 'students';
                var transaction = db.transaction(storeName, 'readwrite');
                var store = transaction.objectStore(storeName);
                store.put({id: 2, name: 'doctorhou'}, 'b');
                var request = store.get(1);
                request.onsuccess = function (e) {
                    console.log(request.result);
                    var endTime = +new Date();
                    console.log('take-time:', endTime - startTime);
                };
            });

        </script>
    </body>
</html>

webSql

webSql虽然官方说不打算再维护了，但是兼容性却非常好，websql更像是关系型数据库，并且使用sql语句进行操作

<!doctype html>
<html>
    <head>
        <meta charset="utf-8" />
    </head>
    <body>
        <script>
            var db = window.openDatabase('testDB', '1.0', 'TestDb', 2 * 1024 * 1024);
            db.transaction(function (context) {
                context.executeSql('CREATE TABLE IF NOT EXISTS cubefe(id, name)');
                context.executeSql('INSERT INTO cubefe (id, name) VALUES (1, "doctorhou")');
            }); 
        </script>
    </body>
</html>

参考文章：

cookie是指web浏览器存储的少量数据，该数据会在每次请求一个相关的URL时自动传到服务器中（转）

cookies、sessionStorage和localStorage解释及区别

说说cookie、localstorage等前端存储

Cookie、session和localStorage、以及sessionStorage之间的区别

localStorage、sessionStorage、Cookie的区别及用法