各位观众老爷们，大家好！我是老码，今天给大家唠唠嗑，主题是“Vue 应用的离线缓存大作战：Service Worker、IndexedDB、localStorage 三剑客联手出击！”。
咱们的目标是让你的 Vue 应用即使在断网情况下，也能坚挺地运行，给用户提供最佳的体验。这可不是什么魔法，而是合理利用浏览器提供的缓存技术。
第一章：Service Worker – 离线缓存的“总指挥”
Service Worker 可以说是离线缓存的灵魂人物，它就像一个运行在浏览器后台的代理，拦截网络请求，决定是从缓存中取数据还是直接请求服务器。
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Service Worker 是什么？
简单来说，Service Worker 是一个 JavaScript 文件，它运行在独立的线程中，可以拦截并处理网络请求。它就像一个中间人，在你的应用和服务器之间架起一座桥梁。
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Service Worker 的优势
- 离线缓存: 即使没有网络，也能加载缓存的资源。
- 推送通知: 即使应用关闭，也能接收服务器推送的消息。
- 后台同步: 在后台同步数据，比如用户提交的表单。
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Service Worker 的注册和安装
首先，在你的 Vue 应用的
main.js或者其他合适的地方注册 Service Worker：if ('serviceWorker' in navigator) { window.addEventListener('load', () => { navigator.serviceWorker.register('/service-worker.js') .then((registration) => { console.log('Service Worker 注册成功:', registration); }) .catch((error) => { console.log('Service Worker 注册失败:', error); }); }); }这段代码检查浏览器是否支持 Service Worker，如果支持，就注册
service-worker.js文件。 -
Service Worker 的核心事件
在
service-worker.js文件中，我们需要处理几个核心事件：- install 事件: 在 Service Worker 安装时触发，通常用于缓存静态资源。
- activate 事件: 在 Service Worker 激活时触发，通常用于清理旧的缓存。
- fetch 事件: 在 Service Worker 拦截网络请求时触发，用于决定是从缓存中取数据还是直接请求服务器。
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Service Worker 的代码示例
const CACHE_NAME = 'my-vue-app-cache-v1'; const urlsToCache = [ '/', '/index.html', '/static/js/app.js', // 你的 Vue 应用的 JavaScript 文件 '/static/css/app.css', // 你的 Vue 应用的 CSS 文件 '/static/img/logo.png' // 你的 Vue 应用的图片资源 ]; // 安装 Service Worker self.addEventListener('install', (event) => { event.waitUntil( caches.open(CACHE_NAME) .then((cache) => { console.log('Opened cache'); return cache.addAll(urlsToCache); }) ); }); // 激活 Service Worker self.addEventListener('activate', (event) => { const cacheWhitelist = [CACHE_NAME]; event.waitUntil( caches.keys().then((cacheNames) => { return Promise.all( cacheNames.map((cacheName) => { if (cacheWhitelist.indexOf(cacheName) === -1) { return caches.delete(cacheName); } }) ); }) ); }); // 拦截网络请求 self.addEventListener('fetch', (event) => { event.respondWith( caches.match(event.request) .then((response) => { // 缓存命中 if (response) { return response; } // 缓存未命中，发起网络请求 return fetch(event.request).then( (response) => { // 检查是否收到了一个有效的响应 if (!response || response.status !== 200 || response.type !== 'basic') { return response; } // 重要：克隆 response。response 是一个流，只能被消费一次 const responseToCache = response.clone(); caches.open(CACHE_NAME) .then((cache) => { cache.put(event.request, responseToCache); }); return response; } ); }) ); });这段代码做了以下几件事：
- 定义了缓存的名称
CACHE_NAME和要缓存的资源列表urlsToCache。 - 在
install事件中，将urlsToCache中的资源添加到缓存中。 - 在
activate事件中，清理旧的缓存。 - 在
fetch事件中，先尝试从缓存中获取资源，如果缓存未命中，则发起网络请求，并将响应添加到缓存中。
- 定义了缓存的名称
第二章：IndexedDB – 存储海量数据的“仓库”
Service Worker 主要用于缓存静态资源，对于动态数据，我们需要更强大的存储方案，那就是 IndexedDB。
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IndexedDB 是什么？
IndexedDB 是一个浏览器提供的 NoSQL 数据库，可以存储大量的结构化数据，并支持索引查询。
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IndexedDB 的优势
- 大容量存储: 可以存储远大于 localStorage 的数据量。
- 事务支持: 支持事务操作，保证数据的完整性。
- 索引查询: 支持创建索引，提高查询效率。
- 异步操作: 所有操作都是异步的，不会阻塞主线程。
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IndexedDB 的基本概念
- 数据库 (Database): 存储数据的顶层容器。
- 对象存储 (Object Store): 类似于关系型数据库的表，用于存储特定类型的数据。
- 索引 (Index): 用于加速查询的辅助数据结构。
- 事务 (Transaction): 用于保证数据操作的原子性、一致性、隔离性和持久性 (ACID)。
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IndexedDB 的使用步骤
- 打开数据库: 使用
indexedDB.open()方法打开数据库。 - 创建对象存储: 在
upgradeneeded事件中，使用db.createObjectStore()方法创建对象存储。 - 创建索引: 在
upgradeneeded事件中，使用objectStore.createIndex()方法创建索引。 - 发起事务: 使用
db.transaction()方法发起事务。 - 执行操作: 在事务中，使用
objectStore.add(),objectStore.get(),objectStore.put(),objectStore.delete()等方法执行数据操作。 - 关闭数据库: 使用
db.close()方法关闭数据库。
- 打开数据库: 使用
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IndexedDB 的代码示例 (Vue 组件中使用)
<template> <div> <button @click="saveData">保存数据</button> <button @click="getData">获取数据</button> <p>数据: {{ data }}</p> </div> </template> <script> export default { data() { return { db: null, data: '' }; }, mounted() { this.initDB(); }, methods: { initDB() { const request = window.indexedDB.open('myDatabase', 1); request.onerror = (event) => { console.log('打开数据库失败:', event); }; request.onsuccess = (event) => { this.db = event.target.result; console.log('打开数据库成功'); }; request.onupgradeneeded = (event) => { const db = event.target.result; const objectStore = db.createObjectStore('myData', { keyPath: 'id', autoIncrement: true }); objectStore.createIndex('name', 'name', { unique: false }); console.log('数据库升级完成'); }; }, saveData() { if (!this.db) { console.log('数据库未初始化'); return; } const transaction = this.db.transaction(['myData'], 'readwrite'); const objectStore = transaction.objectStore('myData'); const data = { name: '老码', age: 30 }; const request = objectStore.add(data); request.onsuccess = (event) => { console.log('数据保存成功:', event); }; request.onerror = (event) => { console.log('数据保存失败:', event); }; transaction.oncomplete = () => { console.log('事务完成'); }; }, getData() { if (!this.db) { console.log('数据库未初始化'); return; } const transaction = this.db.transaction(['myData'], 'readonly'); const objectStore = transaction.objectStore('myData'); const request = objectStore.get(1); // 获取 id 为 1 的数据 request.onsuccess = (event) => { if (event.target.result) { this.data = JSON.stringify(event.target.result); console.log('数据获取成功:', event.target.result); } else { this.data = '没有找到数据'; console.log('没有找到数据'); } }; request.onerror = (event) => { console.log('数据获取失败:', event); }; } } }; </script>这段代码演示了如何在 Vue 组件中使用 IndexedDB 进行数据的保存和获取。
第三章：localStorage – 存储少量数据的“小金库”
虽然 IndexedDB 功能强大，但对于一些简单的配置信息或者用户偏好设置，我们可以使用 localStorage。
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localStorage 是什么？
localStorage 是一个浏览器提供的键值对存储，可以存储少量的数据，数据会永久保存在浏览器中，除非用户手动清除。
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localStorage 的优势
- 简单易用: API 简单，容易上手。
- 同步操作: 操作是同步的，方便使用。
- 永久保存: 数据会永久保存在浏览器中。
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localStorage 的缺点
- 存储容量有限: 存储容量只有几 MB。
- 同步操作: 同步操作可能会阻塞主线程。
- 只能存储字符串: 只能存储字符串类型的数据。
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localStorage 的使用方法
- 存储数据: 使用
localStorage.setItem(key, value)方法存储数据。 - 获取数据: 使用
localStorage.getItem(key)方法获取数据。 - 删除数据: 使用
localStorage.removeItem(key)方法删除数据。 - 清除所有数据: 使用
localStorage.clear()方法清除所有数据。
- 存储数据: 使用
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localStorage 的代码示例 (Vue 组件中使用)
<template> <div> <button @click="saveTheme">保存主题</button> <button @click="loadTheme">加载主题</button> <p>主题: {{ theme }}</p> </div> </template> <script> export default { data() { return { theme: 'light' }; }, mounted() { this.loadTheme(); }, methods: { saveTheme() { localStorage.setItem('theme', this.theme); console.log('主题保存成功'); }, loadTheme() { const savedTheme = localStorage.getItem('theme'); if (savedTheme) { this.theme = savedTheme; console.log('主题加载成功'); } } } }; </script>这段代码演示了如何在 Vue 组件中使用 localStorage 存储和加载主题设置。
第四章：三剑客的组合使用策略
现在我们已经了解了 Service Worker、IndexedDB 和 localStorage 的基本用法，接下来我们来探讨如何将它们组合起来，打造一个强大的离线缓存策略。
| 技术 | 适用场景 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|---|
| Service Worker | 缓存静态资源 (HTML, CSS, JavaScript, 图片等)，处理网络请求，提供离线访问能力 | 拦截网络请求，控制缓存策略，提供离线访问，推送通知，后台同步 | 复杂性较高，调试困难，需要考虑缓存更新策略 |
| IndexedDB | 存储大量的结构化数据，例如用户数据、文章列表、商品信息等 | 大容量存储，事务支持，索引查询，异步操作 | API 相对复杂，需要处理数据库连接、对象存储创建、事务管理等 |
| localStorage | 存储少量的配置信息、用户偏好设置等 | 简单易用，同步操作，永久保存 | 存储容量有限，同步操作可能阻塞主线程，只能存储字符串 |
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策略一：静态资源 + 动态数据
- 使用 Service Worker 缓存静态资源 (HTML, CSS, JavaScript, 图片等)。
- 使用 IndexedDB 存储动态数据 (用户数据、文章列表、商品信息等)。
- 使用 localStorage 存储用户偏好设置 (主题、语言等)。
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策略二：API 优先 + 缓存兜底
- Service Worker 拦截 API 请求，先尝试从网络获取数据。
- 如果网络请求失败，则从 IndexedDB 中获取缓存数据。
- 如果 IndexedDB 中也没有缓存数据，则显示错误提示。
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策略三：定期更新 + 增量同步
- Service Worker 定期从服务器更新静态资源。
- 使用后台同步 API (Background Sync API) 在网络恢复时，将本地的修改同步到服务器。
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代码示例 (结合 Service Worker 和 IndexedDB)
// service-worker.js // ... (前面 Service Worker 的代码) self.addEventListener('fetch', (event) => { // 拦截 API 请求 if (event.request.url.startsWith('/api/')) { event.respondWith( fetch(event.request) .then((response) => { // 检查是否收到了一个有效的响应 if (!response || response.status !== 200 || response.type !== 'basic') { return response; } // 重要：克隆 response。response 是一个流，只能被消费一次 const responseToCache = response.clone(); // 将响应数据保存到 IndexedDB response.json().then((data) => { saveDataToIndexedDB(event.request.url, data); // 假设有这个函数 }); return response; }) .catch(() => { // 网络请求失败，从 IndexedDB 获取数据 return getDataFromIndexedDB(event.request.url) // 假设有这个函数 .then((data) => { if (data) { // 将数据转换为 Response 对象 return new Response(JSON.stringify(data), { headers: { 'Content-Type': 'application/json' } }); } else { // IndexedDB 中也没有数据，返回错误提示 return new Response('Offline data not available', { status: 503, statusText: 'Service Unavailable' }); } }); }) ); } else { // 非 API 请求，使用 Service Worker 的默认缓存策略 event.respondWith( caches.match(event.request) .then((response) => { return response || fetch(event.request); }) ); } });这段代码演示了如何在 Service Worker 中拦截 API 请求，先尝试从网络获取数据，如果网络请求失败，则从 IndexedDB 中获取缓存数据。
第五章：缓存更新策略
缓存更新是一个重要的课题，如果缓存的数据不及时更新，可能会导致用户看到过时的信息。
- Cache-First: 先从缓存中获取数据，如果缓存未命中，则发起网络请求，并将响应添加到缓存中。
- Network-First: 先发起网络请求，如果网络请求成功，则将响应添加到缓存中，并返回响应数据。如果网络请求失败，则从缓存中获取数据。
- Cache-Only: 只从缓存中获取数据，不发起网络请求。
- Network-Only: 只发起网络请求，不使用缓存。
- Stale-While-Revalidate: 先从缓存中获取数据，然后发起网络请求更新缓存。
选择哪种缓存更新策略取决于你的应用的需求。
第六章：总结与展望
今天我们一起探讨了如何使用 Service Worker、IndexedDB 和 localStorage 构建 Vue 应用的离线缓存策略。这三者各有优势，合理组合使用，可以为用户提供最佳的离线体验。
当然，离线缓存是一个复杂的课题，还有很多细节需要考虑，比如缓存失效、数据同步、错误处理等等。希望今天的分享能给你带来一些启发，让你在离线缓存的道路上越走越远。
最后，祝大家编码愉快，bug 远离！下课！