在人们的印象中,可能觉得只有做后端的小伙伴才会接触到数据库。其实在前端的领域里面也有数据库,只是可能用的比较少,因为前端存储方案有很多,比如cookie、sessionstorage等等。
在浏览器上有两种数据库:webSQL和IndexedDB。但是如果在浏览器上需要用到数据库一般会使用Indexed DB数据库,webSQL基本上已经废弃了,具体原因小伙伴可以下来自己查查,今天主要就讲解Indexed DB数据库的使用。
MDN官网是这样解释Indexed DB的:
IndexedDB 是一种底层 API,用于在客户端存储大量的结构化数据(也包括文件/二进制大型对象(blobs))。该 API 使用索引实现对数据的高性能搜索。虽然 Web Storage 在存储较少量的数据很有用,但对于存储更大量的结构化数据来说力不从心。而 IndexedDB 提供了这种场景的解决方案。
官网上的这句话也很简单明了,意思就是IndexedDB主要用来客户端存储大量数据而生的,我们都知道cookie、localstorage等存储方式都有存储大小限制。如果数据量很大,且都需要客户端存储时,那么就可以使用IndexedDB数据库。
客户端各存储方式对比:
所有的场景都基于客户端需要存储大量数据的前提下:
- 数据可视化等界面,大量数据,每次请求会消耗很大性能。
- 即时聊天工具,大量消息需要存在本地。
- 其它存储方式容量不满足时,不得已使用IndexedDB
(1) 非关系型数据库(NoSql)
我们都知道MySQL等数据库都是关系型数据库,它们的主要特点就是数据都以一张二维表的形式存储,而Indexed DB是非关系型数据库,主要以键值对的形式存储数据。
(2)持久化存储
cookie、localStorage、sessionStorage等方式存储的数据当我们清楚浏览器缓存后,这些数据都会被清除掉的,而使用IndexedDB存储的数据则不会,除非手动删除该数据库。
(3)异步操作
IndexedDB操作时不会锁死浏览器,用户依然可以进行其他的操作,这与localstorage形成鲜明的对比,后者是同步的。
(4)支持事务
IndexedDB支持事务(transaction),这意味着一系列的操作步骤之中,只要有一步失败了,整个事务都会取消,数据库回滚的事务发生之前的状态,这和MySQL等数据库的事务类似。
(6)同源策略
IndexedDB同样存在同源限制,每个数据库对应创建它的域名。网页只能访问自身域名下的数据库,而不能访问跨域的数据库。
(7)存储容量大
这也是IndexedDB最显著的特点之一了,这也是不用localStorage等存储方式的最好理由。
IndexedDB没有表的概念,它只有仓库store的概念,大家可以把仓库理解为表即可,即一个store是一张表。
在关系型数据库当中也有索引的概念,我们可以给对应的表字段添加索引,以便加快查找速率。在IndexedDB中同样有索引,我们可以在创建store的时候同时创建索引,在后续对store进行查询的时候即可通过索引来筛选,给某个字段添加索引后,在后续插入数据的过成功,索引字段便不能为空。
游标是IndexedDB数据库新的概念,大家可以把游标想象为一个指针,比如我们要查询满足某一条件的所有数据时,就需要用到游标,我们让游标一行一行的往下走,游标走到的地方便会返回这一行数据,此时我们便可对此行数据进行判断,是否满足条件。
【注意】:IndexedDB查询不像MySQL等数据库方便,它只能通过主键、索引、游标方式查询数据。
IndexedDB支持事务,即对数据库进行操作时,只要失败了,都会回滚到最初始的状态,确保数据的一致性。
IndexedDB所有针对仓库的操作都是基于事务的。
代码如下:
/**
* 打开数据库
* @param {object} dbName 数据库的名字
* @param {string} storeName 仓库名称
* @param {string} version 数据库的版本
* @return {object} 该函数会返回一个数据库实例
*/
function openDB(dbName, version = 1) {
return new Promise((resolve, reject) => {
// 兼容浏览器
var indexedDB =
window.indexedDB ||
window.mozIndexedDB ||
window.webkitIndexedDB ||
window.msIndexedDB;
let db;
// 打开数据库,若没有则会创建
const request = indexedDB.open(dbName, version);
// 数据库打开成功回调
request.onsuccess = function (event) {
db = event.target.result; // 数据库对象
console.log("数据库打开成功");
resolve(db);
};
// 数据库打开失败的回调
request.onerror = function (event) {
console.log("数据库打开报错");
};
// 数据库有更新时候的回调
request.onupgradeneeded = function (event) {
// 数据库创建或升级的时候会触发
console.log("onupgradeneeded");
db = event.target.result; // 数据库对象
var objectStore;
// 创建存储库
objectStore = db.createObjectStore("signalChat", {
keyPath: "sequenceId", // 这是主键
// autoIncrement: true // 实现自增
});
// 创建索引,在后面查询数据的时候可以根据索引查
objectStore.createIndex("link", "link", { unique: false });
objectStore.createIndex("sequenceId", "sequenceId", { unique: false });
objectStore.createIndex("messageType", "messageType", {
unique: false,
});
};
});
}
我们将创建数据库的操作封装成了一个函数,并且该函数返回一个promise对象,使得在调用的时候可以链式调用,函数主要接收两个参数:数据库名称、数据库版本。函数内部主要有三个回调函数,分别是:
- onsuccess:数据库打开成功或者创建成功后的回调,这里我们将数据库实例返回了出去。
- onerror:数据库打开或创建失败后的回调。
- onupgradeneeded:当数据库版本有变化的时候会执行该函数,比如我们想创建新的存储库(表),就可以在该函数里面操作,更新数据库版本即可。
/**
* 新增数据
* @param {object} db 数据库实例
* @param {string} storeName 仓库名称
* @param {string} data 数据
*/
function addData(db, storeName, data) {
var request = db
.transaction([storeName], "readwrite") // 事务对象 指定表格名称和操作模式("只读"或"读写")
.objectStore(storeName) // 仓库对象
.add(data);
request.onsuccess = function (event) {
console.log("数据写入成功");
};
request.onerror = function (event) {
console.log("数据写入失败");
};
}
IndexedDB插入数据需要通过事务来进行操作,插入的方法也很简单,利用IndexedDB提供的add方法即可,这里我们同样将插入数据的操作封装成了一个函数,接收三个参数,分别如下:
- db:在创建或连接数据库时,返回的db实例,需要那个时候保存下来。
- storeName:仓库名称(或者表名),在创建或连接数据库时我们就已经创建好了仓库。
- data:需要插入的数据,通常是一个对象
**【注意】:**插入的数据是一个对象,而且必须包含我们声明的索引键值对。
代码如下:
/**
* 通过主键读取数据
* @param {object} db 数据库实例
* @param {string} storeName 仓库名称
* @param {string} key 主键值
*/
function getDataByKey(db, storeName, key) {
return new Promise((resolve, reject) => {
var transaction = db.transaction([storeName]); // 事务
var objectStore = transaction.objectStore(storeName); // 仓库对象
var request = objectStore.get(key); // 通过主键获取数据
request.onerror = function (event) {
console.log("事务失败");
};
request.onsuccess = function (event) {
console.log("主键查询结果: ", request.result);
resolve(request.result);
};
});
}
主键即刚刚我们在创建数据库时声明的keyPath,通过主键只能查询出一条数据。
代码如下:
/**
* 通过游标读取数据
* @param {object} db 数据库实例
* @param {string} storeName 仓库名称
*/
function cursorGetData(db, storeName) {
let list = [];
var store = db
.transaction(storeName, "readwrite") // 事务
.objectStore(storeName); // 仓库对象
var request = store.openCursor(); // 指针对象
// 游标开启成功,逐行读数据
request.onsuccess = function (e) {
var cursor = e.target.result;
if (cursor) {
// 必须要检查
list.push(cursor.value);
cursor.continue(); // 遍历了存储对象中的所有内容
} else {
console.log("游标读取的数据:", list);
}
};
}
上面函数开启了一个游标,然后逐行读取数据,存入数组,最终得到整个仓库的所有数据。
代码如下:
/**
* 通过索引读取数据
* @param {object} db 数据库实例
* @param {string} storeName 仓库名称
* @param {string} indexName 索引名称
* @param {string} indexValue 索引值
*/
function getDataByIndex(db, storeName, indexName, indexValue) {
var store = db.transaction(storeName, "readwrite").objectStore(storeName);
var request = store.index(indexName).get(indexValue);
request.onerror = function () {
console.log("事务失败");
};
request.onsuccess = function (e) {
var result = e.target.result;
console.log("索引查询结果:", result);
};
}
索引名称即我们创建仓库的时候创建的索引名称,也就是键值对中的键,最终会查询出所有满足我们传入函数索引值的数据。
通过5.4节和5.5节我们发现,单独通过索引或者游标查询出的数据都是部分或者所有数据,如果我们想要查询出索引中满足某些条件的所有数据,那么单独使用索引或游标是无法实现的。当然,你也可以查询出所有数据之后在循环数组筛选出合适的数据,但是这不是最好的实现方式,最好的方式当然是将索引和游标结合起来。
代码如下:
/**
* 通过索引和游标查询记录
* @param {object} db 数据库实例
* @param {string} storeName 仓库名称
* @param {string} indexName 索引名称
* @param {string} indexValue 索引值
*/
function cursorGetDataByIndex(db, storeName, indexName, indexValue) {
let list = [];
var store = db.transaction(storeName, "readwrite").objectStore(storeName); // 仓库对象
var request = store
.index(indexName) // 索引对象
.openCursor(IDBKeyRange.only(indexValue)); // 指针对象
request.onsuccess = function (e) {
var cursor = e.target.result;
if (cursor) {
// 必须要检查
list.push(cursor.value);
cursor.continue(); // 遍历了存储对象中的所有内容
} else {
console.log("游标索引查询结果:", list);
}
};
request.onerror = function (e) {};
}
上面函数接收四个参数,分别是:
- db:数据库实例
- storeName:仓库名
- indexName:索引名称
- indexName:索引值
利用索引和游标结合查询,我们可以查询出索引值满足我们传入函数值的所有数据对象,而不是之查询出一条数据或者所有数据。
IndexedDB分页查询不像MySQL分页查询那么简单,没有提供现成的API,如limit等,所以需要我们自己实现分页。
代码如下:
/**
* 通过索引和游标分页查询记录
* @param {object} db 数据库实例
* @param {string} storeName 仓库名称
* @param {string} indexName 索引名称
* @param {string} indexValue 索引值
* @param {number} page 页码
* @param {number} pageSize 查询条数
*/
function cursorGetDataByIndexAndPage(
db,
storeName,
indexName,
indexValue,
page,
pageSize
) {
let list = [];
let counter = 0; // 计数器
let advanced = true; // 是否跳过多少条查询
var store = db.transaction(storeName, "readwrite").objectStore(storeName); // 仓库对象
var request = store
.index(indexName) // 索引对象
.openCursor(IDBKeyRange.only(indexValue)); // 指针对象
request.onsuccess = function (e) {
var cursor = e.target.result;
if (page > 1 && advanced) {
advanced = false;
cursor.advance((page - 1) * pageSize); // 跳过多少条
return;
}
if (cursor) {
// 必须要检查
list.push(cursor.value);
counter++;
if (counter < pageSize) {
cursor.continue(); // 遍历了存储对象中的所有内容
} else {
cursor = null;
console.log("分页查询结果", list);
}
} else {
console.log("分页查询结果", list);
}
};
request.onerror = function (e) {};
}
这里用到了IndexedDB的一个API:advance。该函数可以让我们的游标跳过多少条开始查询。假如我们的额分页是每页10条数据,现在需要查询第2页,那么我们就需要跳过前面10条数据,从11条数据开始查询,直到计数器等于10,那么我们就关闭游标,结束查询。
IndexedDB更新数据较为简单,直接使用put方法,值得注意的是如果数据库中没有该条数据,则会默认增加该条数据,否则更新。有些小伙伴喜欢更新和新增都是用put方法,这也是可行的。
代码如下:
/**
* 更新数据
* @param {object} db 数据库实例
* @param {string} storeName 仓库名称
* @param {object} data 数据
*/
function updateDB(db, storeName, data) {
var request = db
.transaction([storeName], "readwrite") // 事务对象
.objectStore(storeName) // 仓库对象
.put(data);
request.onsuccess = function () {
console.log("数据更新成功");
};
request.onerror = function () {
console.log("数据更新失败");
};
}
put方法接收一个数据对象。
主键即我们创建数据库时申明的keyPath,它是唯一的。
代码如下:
/**
* 通过主键删除数据
* @param {object} db 数据库实例
* @param {string} storeName 仓库名称
* @param {object} id 主键值
*/
function deleteDB(db, storeName, id) {
var request = db
.transaction([storeName], "readwrite")
.objectStore(storeName)
.delete(id);
request.onsuccess = function () {
console.log("数据删除成功");
};
request.onerror = function () {
console.log("数据删除失败");
};
}
该种删除只能删除一条数据,必须传入主键。
有时候我们拿不到主键值,只能只能通过索引值来删除,通过这种方式,我们可以删除一条数据(索引值唯一)或者所有满足条件的数据(索引值不唯一)。
代码如下:
/**
* 通过索引和游标删除指定的数据
* @param {object} db 数据库实例
* @param {string} storeName 仓库名称
* @param {string} indexName 索引名
* @param {object} indexValue 索引值
*/
function cursorDelete(db, storeName, indexName, indexValue) {
var store = db.transaction(storeName, "readwrite").objectStore(storeName);
var request = store
.index(indexName) // 索引对象
.openCursor(IDBKeyRange.only(indexValue)); // 指针对象
request.onsuccess = function (e) {
var cursor = e.target.result;
var deleteRequest;
if (cursor) {
deleteRequest = cursor.delete(); // 请求删除当前项
deleteRequest.onerror = function () {
console.log("游标删除该记录失败");
};
deleteRequest.onsuccess = function () {
console.log("游标删除该记录成功");
};
cursor.continue();
}
};
request.onerror = function (e) {};
}
上段代码可以删除索引值为indexValue的所有数据,值得注意的是使用了IDBKeyRange.only()API,该API代表只能当两个值相等时,具体API解释可参考MDN官网。
当我们数据库操作完毕后,建议关闭它,节约资源。
代码如下:
/**
* 关闭数据库
* @param {object} db 数据库实例
*/
function closeDB(db) {
db.close();
console.log("数据库已关闭");
}
5.12删除数据库
最后我们需要删库跑路,删除操作也很简单。
代码如下:
/**
* 删除数据库
* @param {object} dbName 数据库名称
*/
function deleteDBAll(dbName) {
console.log(dbName);
let deleteRequest = window.indexedDB.deleteDatabase(dbName);
deleteRequest.onerror = function (event) {
console.log("删除失败");
};
deleteRequest.onsuccess = function (event) {
console.log("删除成功");
};
}
IndexedDB数据库没有我们想象的那么复杂,了解了它的几个基本概念,上手还是很快的,无非就是增删改查等等,虽然可能开发中用的少,但是了解一下不至于真正用到的时候两眼抓瞎。