indexedDB 基本概念（翻译）

Posted 2020-09-02

 

IndexedDB是可以让您在浏览器中持久保存数据的一种方法。不管网络是否可用，它都可以让您创建带有强大的数据查询能力的web应用，这些应用可以是联网的、或者离线的。IndexedDB 适用于存储大量数据的应用（比如dvd碟片出租库的登记簿）和不需要持久连网运行的应用（比如，邮件客户端、待办事项、注释板）

 

关于

本文档讨论IndexedDB的核心概念和术语。将为你展示重点并解释关键的概念

下面是一些有用的提示信息：

如需学习更多的IndexedDB 术语，请参考Definitionssection（定义章节）.

如需获取怎样使用IndexedDB API的详细例子，请参考UsingIndexedDB（使用IndexedDB）

如需IndexedDB API参考文档，请返回主页面，参考IndexedDBAPI文章和它的子标题部分，该文档记录了IndexedDB的对象类型。如需更多关于浏览器如何存储数据的知识，请参考Browser storage limits and eviction criteria(浏览器存储限制和回收策略)。

 

IndexedDB总览

IndexedDB 让您使用key（键）作为索引来存储和检索对象。您对数据库所做的所有更改都发生在transactions（事物）中。就像其它多数的web存储方案一样，IndexedDB 遵循same-originpolicy（同源策略）。因此，您可以访问自己同一域的数据，但是无法访问其它域的数据。

 

IndexedDB 是asynchronous（异步）的API，可以应用于大多数环境中，包括WebWorkers（一种在后台执行js脚本的策略）。它页也曾经有一个synchronous（同步）的版本，应用于WebWorkers，但是由于广大的web开发者对其并不热衷，因此已经被去除了。

 

IndexedDB曾经有一个竞争对手，WebSQL ，但是官方组织W3C 在2010年11月18日宣布不在支持它了。虽然两个数据库都用于存储前端数据，但是他们具有不同的实现机制，WebSQL 是一个关系型数据库，IndexedDB是一个索引型数据库。

 

重点概念

如果您已经习惯了其它类型的数据库，那么可能无法快速适应IndexedDB因此，请牢记以下几个重要的概念：

IndexedDB 数据库存储【键-值】对。【值】可以是复杂结构的对象，【键】可以是这些对象的属性。您可以基于这些对象的属性，为快速查询创建索引，也可以存储详表

（此处翻译不了，见谅）。【键】也可以是二进制对象。

IndexedDB基于事务数据库模型。您对IndexedDB所做的所有操作都发生在一个事务环境中。IndexedDB API提供了一系列对象比如indexes，tables,cursors, 等等，但是

每一个对象都需要绑定到特定的事务。因此，您不能在事务之外执行指令或者打开游标。事务有明确的生存周期，因此，如果您试图在事务结束之后使用它，将引发异常。

而且，事务是自动提交的，不能被手动提交。

 

当您在考虑以下操作会导致什么样的结果时，事务数据模型是很有用的：用户在两个不同的标签页分别打开了同一个web应用的实例。如果没有事务操作，两个实例可以相

互干扰对方的修改。

 

如果您不熟悉数据库的事务操作，请参考Wikipedia article on transactions。还有【定义】一节的 transaction。

IndexedDB API几乎都是异步的。这些API 不直接通过返回值把数据传递给您；相反的，您必须提供一个回调函数。您不是（通过同步方式）【存储】或者【查询】一个【值】到（从）数据库中，相反，您应该向数据库请求一个操作，在那个操作完成时，您将得到一个DOM事件，该事件的类型值使您能够判断该操作是成功或者失败。这听起来有点复杂，但是，这是有健全的处理机制的。这种工作方式与XMLHttpRequest 并无不同。

 

IndexedDB 使用了大量的【请求】。【请求】是一些对象，他们负责接接收表示成功或者失败信息的DOM事件（前面提到）。他们拥有onsuccess和onerror 属性，而且你可

以使用对他们使用addEventListener()， removeEventListener()。他们也拥有readyState，result，和errorCode 属性用于告知【请求】的状态。result属性非常地神奇，因为

它可以表示许多不同的东西，这取决于请求的方式（比如，可以是IDBCursor 实例，或者是您刚插入的数据记录的键）。

 

IndexedDB使用DOM 事件通知您什么时候结果是有效的。DOM事件总是具有一个【type】属性值（在IndexedDB中，它通常是success或者error）。DOM事件也有一个【target】属性，用以标示事件发生的目标。多数情况下，事件的target属性是一个IDBRequest对象，以作为一个数据库操作的结果。成功事件不会冒泡而且他们不能被取消。对于错误事件，要冒泡，而且可以被取消。这一点是很重要的，因为错误事件一定要取消，无论它们运行在什么事务中，除非它们被取消了。

 

IndexedDB 是面向对象的。IndexedDB不是使用table【表】来表示行与列的关系型数据库，这个重要的基本的不同点

影响了您设计和创建应用的方式。

 

在传统的关系数据存储中，您将使用一个表来存储数据集，其中行存储了记录、列存储了字段名。在IndexedDB中，相反的，需要您为一个数据类型创建一个对象store，同

时为对象store简单地持久化javascript对象。每个对象store可以有一个带索引的数据集，索引使之能够查询和迭代遍历。如果您还不熟悉面向对象的数据库管理系统，请参照Wikipedia article on objectdatabase.

 

IndexedDB不使用结构化查询语言（SQL）。而是使用基于索引的查询，该查询会产生一个游标，用以让您迭代遍历结果集。如果您还不熟悉非结构化（NoSQL），请参照Wikipediaarticle on NoSQL.

 

IndexedDB坚持遵循同源策略。源是指——域，应用层协议，和脚本将要执行的目标文件的URL的端口号。每个源都有自己关联的数据库集和，每个数据库都有能表示所在源的名字。

 

安全边界使得IndexedDB阻止web应用访问不同的域。比如，一个在http://www.example.com/app/的应用能访问ttp://www.example.com/dir/的内容，因为他们所处同一个域中，但是不能访问http://www.example.com:8080/dir/（不同的端口），因为他们所处不同的域中。

 

Definitions

本节定义和解释了IndexedDB API中用到的术语

 

database

信息仓库， 通常包括一个或者多个对象stores。每个数据库必须包含如下内容：

 

名字name：标识了一个在特定的源中的数据库，该数据库在它的生存周期内保持恒久不变。名字可以是任意字符串，（包含空字符串）。

 

当前版本：当一个数据库首次被创建时，（如果没有被特别指定）它的版本号是整数1。每个数据库在任意时刻只能有一个版本号。

 

durable

对于FireFox浏览器，IndexedDB是数据持久的，意味着在读写事务中，IDBTransaction.oncomplete唯一被触发的

条件就是确保所有数据已经写入磁盘。

从Firefox 40起，IndexedDB事务为改善性能放宽了durable（数据持久性保证），在其它的IndexedDB支持的浏览器中也是如此。在这种情况下，当操作系统被告知要写入数据，但是实际上数据还没有真正写入磁盘的时候，【complete】事件就被触发。这样，事件触发当然要比以前快，然而，存在一个漏洞，如果在数据完全写入磁盘之前，操作系统崩溃或者系统掉电，整个事务将会丢失。因为这种灾难事件极少，所以大多数用户不需要担心这些。

 

object store

根据这种机制数据被存入数据库。对象store持久的保存了【键-值对】记录。对象store中的记录按照【键】升序排列

每个对象store必须有一个名字在数据库中唯一表示。对象store可以选择性的拥有一个【键】生成器和一个【键】路径。

如果对象store拥有一个【键】路径，则使用行内【键】；否则，使用行外【键】

更多关于object store的文档，请参考IDBObjectStoreor IDBObjectStoreSync.

 

version

数据库首次创建时，版本号是整数1,。每个数据库每次只能有一个版本号；同一数据库不能同时拥有多个版本号。

变更版本号的唯一方法是以更高版本号打开它。这将开启一个versionchange事务，并且触发upgradeneeded事件。

唯一能够更新数据库的schema的地方就是在事件句柄中。

注意： 此定义描述了最新的规范，这些规范只在最新的浏览器中支持。旧版本的浏览器支持的IDBDatabase.setVersion()

方法已经被废除了。

 

database connection

打开数据库时创建的一个操作（connections），一个给定的数据库可以同时有多个connections

 

transaction

对指定数据库的数据访问和数据更新的原子操作集合。它描述了你应该如何操作数据。实际上，任何读取和更新的数据操作必须在事务中执行.

 

数据链接connection 可以同时拥有多个活动的事务，只要【写】事务没有重叠的作用域(scope)。在创建事务时定义的作用域，决定了事务可以与哪个对象store发生关系，并

使之（对象store）在事务剩余的生存周期内保持稳定。因此，如果某一个数据连接已经拥有一个【写】事务，该事务的作用域涵盖了flyingMonkey对象store，您可以开启第

二个事务并且该事务带有作用域涵盖了unicornCentaur 和unicornPegasus对象 stores。对于【读】事务类型，您可以拥有多个，甚至是作用域重叠的。

 

事务的生存周期应该很短，如果一个事务占用了太长时间，浏览器可以结束它，从而释放被它占用的存储资源。您可以中止事务，从而回滚事务对数据库的数据变更。而且，

您甚至不需要等待事务开启或者激活，就可以中止它。

IndexedDB的三种事务模式：readwrite，readonly，和versionchange。创建和删除对象stores和indexes只能使用

versionchange事务。如需学习更多的事务类型，请参考IndexedDB文档。

所有的东西都发生在事务中，这一点非常重要。如需学习更多的关于事务的知识，尤其是如何关联版本，请参考

IDBTransaction,，它也有专门的文档描述。 如需学习同步API， 请参考IDBTransactionSync.

 

Request

一种操作，用以在数据库上执行的读写行为。每一个Request代表了读或者写。

Index是一个专门的对象store，用以查询存储在另一个对象store中的记录，它也被称为【参考】对象store。Index是一个持久的【键-值】记录集合，记录的【值】是被索引对

象store的【键】。

(举例如下：对象store:objStore1;存储数据:{name:nancy;age:28}.  Index:objStore2;存储数据:{item1:name; item2:age })

当被索引对象有新纪录插入、更新、删除时，Index中的记录自动填充。Index中的每一条记录只能指向一条被索引对象

的记录，但是Index中的多条记录可以指向同一条被索引对象的记录。当被索引对象发生变化时，所有相关的index记录自动更新。或者，您也可以（直接）使用【key】在对

象store中查询记录。（这里的【key】就是该对象store中【键-值】对记录中的【键】）。

 

如需学习更多如何使用Index，请参考 UsingIndexedDB. 如需Index文档，请参考IDBKeyRange.

 

Key and value

key

【键】是一个数据值，被用来在对象store中组织和查询存储的记录。对象store可以从以下三个来源获取【键】：

键生成器key generator、键路径keypath、或者明确指定【键】的值。【键】含有的整型值比它前面的【键】（的值）大。

对象store的每条记录必须含有一个唯一键，所以您不能让多条记录公用同一个【键】。

 

【键】可以是以下类型的一种：string, date, float, a binary blob,andarray。对于数组，【键】的取值可以从空到无穷，

而且您可以在数组中包含另一个数组。或者，您可以使用index对象来查询对象store中的记录数据。

 

key generator

一种按照队列顺序生成新【键】的机制。如果对象store没有键生成器，应用程序必须为简要存入的记录提供【键】。

生成器不能在对象store之间共享。这是在浏览器内部实现的，因为在web开发中，您确实不能创建或者访问【键】生成器

 

in-line key

行内【键】作为数据记录的一部分存储在对象store中。可以通过keypath找到它。行内【键】可以由生成器创建。

行内【键】创建以后，可以通过key path向其中存储值，或者也能（直接）作为【键】使用

 

out-of-line key

独立于对象store中的记录的【键】

 

key path

规定了了浏览器应该从对象store抽取【键】或者从index获取【键】。一个有效key path应该包含下列内容的一项：

空字符串，javascript标识符，多个有句号分隔的javascript标识符或者包含它们任意一项的数组。但是，不能包含空格。

每条记录都有一个值，该值能够包含任何能用javascript表达的内容，比如boolean,number,string, date, object, array, regexp, undefined, 和 null。当对象或者数组被存储时，它的属性和值可以是任意的有效值。Blobs 和 files类型可以被存储。可参考specification .

 

范围和作用域

 

作用域

事务应用的目标场合，是对象store和index的集合。【只读】事务可以同时执行重叠的作用域。相反，【写】事务的作用域是不能重叠的。您仍然可以同时开启多个活动的事务，但是它们必须排队等候，依次执行。

 

游标

一种机制，根据【键】的范围，迭代遍历多条记录。游标的【源】表示正在遍历哪个index或者对象store。游标在【键】的范围内有起始位置，可以按照升序或者降序移动。

有关更多的游标知识，请参考 IDBCursor 或者IDBCursorSync

 

【键】的范围

适用于【键】的指定数据类型的连续区间。可以通过【键】或者【键】的范围查询对象store或者index中的记录。

您可以适用上限、下限来限制或者过滤【键】的范围。比如，您可以在介于【x,y】之间的【键】的范围内迭代遍历所有结果。

 

IndexedDB 的设计涵盖了多数需要客户端存储的情形。但是，以下情况例外：

国际化Synchronizing。不是所有的语言排序都适用同一种方式，因此IndexedDB不支持国际化排序。虽然数据库不支持国际化排序，您可以把数据读出数据库之后，自己处

理国际化排序问题。注意，本地化自动识别排序已经从Firefox 43尝试支持了（只有firefox）。

同步Synchronizing。API不是被设计用来与服务端数据库的同步。如果您由此需求，必须自行设计程序。

完全匹配查询Full text searching。API不支持类似于SQL中LIKE操作符的功能。

 

还有，小心浏览器会擦除整个数据库，例如以下的情况：

 

用户请求了擦除操作。很多浏览器提供了设置选项，让用户能够清空指定网站的所有记录，包括cookies，书签，密码和IndexedDB数据

浏览器在私密模式。一些浏览器有私密模式(Firefox)或者匿名模式(Firefox)，结束会话之后，浏览器会删除数据库数据

硬盘或者配额（存储限制）已经达到上限。

数据出错。

不兼容的设置变更。

时过境迁，浏览器的能力的已经发生变化，但是生产商却竭力让浏览器保持那些数据（抱歉。此处很别扭）