PWA(Progressive Web App)入门系列：Cache Storage Cache

前言

目前浏览器的存储机制有很多，如：indexedDB、localStorage、sessionStorage、File System API、applicationCache 等等，那为什么又制定了一套 Cache API 呢？对比其他存储机制有什么优势？

简介

Cache API 是一套搭配 PWA serviceworker 赋能的存储机制，来实现请求数据离线功能。与 applicationCache 相似，提供了力度极细的存储控制能力，内容完全由脚本控制。常在 serviceworker 中搭配 Fetch 使用，且同一个 URL 不同 header 可以存储多个 Response。不提供跨域共享，且与HTTP缓存完全隔离。

与其他存储机制的区别：

Cache API 是异步化的存储方式，serviceworker中必须使用异步化存储。
Cache API 是以 Requst 做为 key，Response 做为 value 进行存储的，异步化的 IndexDB 基于结构化克隆存储，无法存储流式数据，转换成本过高，增大内存使用及影响速度。

CacheStorage 方法

CacheStorage 是 Cache 对象存储的接口，可以通过两种方式获取：

ServiceWorkerGlobalScope.cachesWindow.caches

注：必须在 https 环境下才能使用。

下面都是在 ServiceWorkerGlobalScope 环境下。

open

语法：

// cachs 是 CacheStorage 实例的只读全局变量
caches.open(cacheName).then(cache => {// 处理打开的 cache 实例相关操作
});

打开（如果没有 cacheName，则创建）为 cacheName 的 Cache 实例。

返回 Promise，resolve 为Cache 实例。

delete

语法：

caches.delete(cacheName).then(boolean => {// true: cache 发现并已经删除
});

查找匹配 cacheName 的 Cache 对象。找到则删除 Cache 对象并返回一个 resolve 为 true 的 Promise；没找到 Cache 对象，则返回 false。

keys

语法：

caches.keys().then(keyList => {//对 keyList 做操作
});

返回 Promise。包含 CacheStorage 下所有的 Cache 对象名称字符串的数组。

has

语法：

caches.has(cacheName).then(boolean => {// true: cacheName 缓存存在
});

返回一个 Promise 对象，缓存存在时 resolve 的布尔值为 true 否则为 false。

match

语法：

caches.match(request[, options]).then(response => {// response 操作// 如果未匹配到，则 resolve 返回 undefined
});

参数：

request： 要匹配的 Request。可以是 Request 对象或 URL 字符串。

options：(可选) 可选。用于控制如何进行匹配操作。

ignoreSearch：Boolean，false。匹配时，是否忽略 url 的查询参数。
ignoreMethod：Boolean，false。true 时忽略请求方法（GET/HEAD）匹配。
ignoreVary：Boolean，false。true 时忽略 Vary 头匹配。(什么是Vary)
cacheName：String。表示所要搜索的缓存名称。如果不设置则全局搜索，查找到第一个，立即返回。

Cache 方法

Cache 是 CacheStorage 的存储实现，以 Request 做为 key，以 Response 做为 value 来进行存储。可以通过 CacheStorage.open(cacheName) 打开 Cache 来进行操作。

Cache 数据生成后，将会一直存在，修改/删除需要通过脚本自己去实现。

注： Cache.add/Cache.put/Cache.addAll 只能在 request method 为 GET 的情况下使用。并且相同的 request key 下的 cache，在这三个方法下会被覆盖。

put

通过指定的 request 和 response 添加到 cache 中。

response 的 status 可以是任意类型。

语法：

cache.put(request, response).then(() => {// 将 request/response 键值对添加到cache中
});

参数：

request：你想添加的 Request 。
response：你想添加匹配 Request 的 Response。

注： request 参数，method 只支持 GET，否则会出现「TypeError: Request method POST is unsupported」错误。

delete

删除匹配 request key 的 cache ，找到并删除成功 resolve(true)。

语法：

cache.delete(request,{options}).then(boolean => {// true: 你的 cache 已经删除
});

参数：

request： 请求删除的 Request。
options：(可选) 控制删除搜索 key 如何去匹配（同 match 方法）。

ignoreSearch：Boolean，false。匹配时，是否忽略 url 的查询参数。
ignoreMethod：Boolean，false。true 时忽略请求方法（GET/HEAD）匹配。
ignoreVary：Boolean，false。true 时忽略 Vary 头匹配。(什么是Vary)

add

给定 request 参数，自动请求获取 response，并填入 cache 对象中。
等于 fetch + cache.put 。

注： response status 为 opaque 的不能通过 add 方法添加，返回 reject。

语法：

cache.add(request).then(() => {// request 已经添加到 cache
});

addAll

和 Cache.add 作用相同，参数为 request 的数组。

注：只有在所有 requests 都成功的情况下，才能完成 cache 缓存。

语法：

cache.addAll(requests[]).then(() => {// 所有 requests 都添加到 cache 。
});

match

返回匹配 request key 的第一个 cache。

注：即使没有匹配到，也将返回 resolve，只是值为 undefined。

语法：

cache.match(request, {options}).then(response => {// 对 response 做一些处理
});

参数：

request： 请求匹配的 Request。
options：(可选) 控制搜索 key 如何去匹配（同 match 方法）。

ignoreSearch：Boolean，false。匹配时，是否忽略 url 的查询参数。
ignoreMethod：Boolean，false。true 时忽略请求方法（GET/HEAD）匹配。
ignoreVary：Boolean，false。true 时忽略 Vary 头匹配。(什么是Vary)

matchAll

作用同 Cache.match，区别在于 Cache.match 返回匹配的 responses[0]，而 Cache.matchAll 返回所有匹配的 responses 数组。

语法：

cache.matchAll(request,{options}).then(responses => {// 对 responses 数组做一些处理
});

参数：

request： 请求匹配的 Request。
options：(可选) 控制搜索 key 如何去匹配（同 match 方法）。

ignoreSearch：Boolean，false。匹配时，是否忽略 url 的查询参数。
ignoreMethod：Boolean，false。true 时忽略请求方法（GET/HEAD）匹配。
ignoreVary：Boolean，false。true 时忽略 Vary 头匹配。(什么是Vary)

keys

返回当前 cache 实例下所有的 key。

注：具有相同URL但不同请求头的请求，如果它们的响应头中有 VARY 头部，则他们可以被返回。

语法：

cache.keys(request,{options}).then(keys => {// 对 requests 做一些处理
});

参数：

request：(可选) 如果一个相关 Request key 被指定，则返回对应的 Request。
options：(可选) 控制搜索 key 如何去匹配（同 match 方法）。

ignoreSearch：Boolean，false。匹配时，是否忽略 url 的查询参数。
ignoreMethod：Boolean，false。true 时忽略请求方法（GET/HEAD）匹配。
ignoreVary：Boolean，false。true 时忽略 Vary 头匹配。(什么是Vary)

调试查看

可以通过 Chrome 的 DevTools进行查看。

Application → Cache → Cache Storage

Cache Storage 中是以 caches.open 创建的 cacheName 的 cache，右侧列表中是通过 put/add/addAll 添加的 request key，点击可以在下方查看相关的 request 和 response。

缓存空间问题

web 端的离线存储方式有三种，分别是：

Temporary
Persistent
Unlimited

而 Cache 属于 Temporary 类型。Temporary 存储是一种临时存储，任何Web应用程序都可以在没有前期配额请求或用户提示的情况下使用，但存储的数据可以被浏览器随时删掉（占用空间过多时，自动清理）。可以类比于文件系统的 / tmp 目录。

在 Chrome 和 Opera 中可以使用新的实验性 API 向设备请求持久化存取权限：

navigator.storage.persist().then(isGranted => {// true : 授权
})

各浏览器的离线空间：

Chrome <6% of free space
Firefox <10% of free space
Safari <50MB
IE10 <250MB
Edge Depenent on volume size

溢出处理策略：

Chrome LRU once Chrome runs out of sapce
Firefox LRU if the whole disk gets full
Safari No eviction
Edge No eviction

实际数据可通过 Quota Management API 来查看。

常见问题

跨域缓存

对于跨域缓存，跨域的资源需要开启 Access-Control-Allow-Origin 头部，并且 Request 的 mode 需要设置为 cors。

const req = new Request("https://cross.com", { mode: "cors" });fetch(req).then(response => {caches.open("cacheName").then(cache => {cache.put(req, res);});
});

如果跨域资源没有开启 Access-Control-Allow-Origin 头部，则需要把 mode 设置为 no-cors，但会导致 response 的 status 为 0 的 opaque 响应，后面会讲。

POST 缓存

因 Cache 中的规范指出只能存储 GET 类型的 Request，所以想缓存 POST 类型的 Request 怎么办呢？

这里建议两种方式：

将 Response 进行序列化，或者将实际数据提取，放到 IndexDB 中进行存储，监听 fetch 事件的时候，匹配 IndexDB 来查找响应，并生成 Response 实例。
一些特殊的 POST 请求，如内容都是固化好的参数，通常不会发生变化，并且 URL 中有唯一性的标志，则可以在 fetch 中监听到这种特殊 POST 时，把其转化为 GET 的 Request 来做为 cache 的 key，等 Response 收到后，把 POST 的 Response 做为转化出来的 GET key 的 value 来存储，即可实现。