前言
它们都是浏览器数据存储的方案,是用于解决数据持久化的问题。除此之外,数据也可以存储在内存中(比如挂载到 window
等全局对象下),但这种方式每当页面刷新就会丢失。
下面分别从几个方面,详细地介绍 Cookie
、sessionStorage
、localStorage
的区别。
正文
1. 空间限制
Cookie
- 大小约为4K
。sessionStorage
和localStorage
- 大小约为5M
。
请注意,其中 Cookie 的空间大小指的是 name
、value
以及 =
号。
另外,这三个不同浏览器下可能会有细微的差异,可忽略。
在所有浏览器中,若 Cookie 大小已超出空间限制,后续设置的新 Cookie 就会被忽略。
2. 数量限制
sessionStorage
和localStorage
无数量限制一说。Cookie
是有数量限制的。
下表为网上收集(非当前实测结论),看一眼知道有限制这回事就好。
浏览器 | 大小 | 数量 |
IE6 | 4095 个字节 | 每个域 20 个 |
IE7/8 | 4095 个字节 | 每个域 50 个 |
Opera | 4096 个字节 | 每个域 30 个 |
FireFox | 4097 个字节 | 每个域 50 个 |
Safari | 4097 个字节 | 没有数量限制 |
Chrome | 4097 个字节 | 每个域 53 个 |
若有兴趣,实测可以看这个网站:Browser Cookie Limits。作者简单跑了下,Chrome 每个域是 180 个;Firefox 很快卡住了,风扇嗡嗡响...... 测试结果 Firefox 和 Safari 都 N/A(没数据),应该是没数量限制吧。
鉴于各浏览器对 Cookie
的空间、数量限制不完全相同,为了较好地兼容,建议如下:
- 总共 300 个 Cookie
- 每个 Cookie 大小为 4096 个字节
- 每个域 20 个 Cookie
- 每个域 81920 个字节(20 × 4096) 。
没错,面试官问到这么说吧,应该就 OK 了。
另外,与超出空间限制不同的是,超出数量限制之后,是可以继续添加 Cookie
的,但不同浏览器有不同的策略:一些是替换掉最先(老)的 Cookie
,有些则是随机替换。作简单了解就好,一般项目不会设那么多的,而且 Cookie
过期浏览器是会自动清除的。
3. 有效期
Cookie
- 有效期是由 Max-Age 或 Expires 决定的。当Cookie
过期或失效,由浏览器自动删除。
- 若在设置
Cookie
时不写入这两个属性,那么它的就是会话级别的,即退出浏览器会被销毁。 - 若同时存在时,
Max-Age
优先级更高。
SessionStorage
- 在浏览器标签(或窗口)关闭之前均有效。刷新页面不影响。localStorage
- 若不主动清除,永久有效(“主动”是指由浏览器或脚本清除)。
请注意:
讲道理的话,会话级的
Cookie
在浏览器退出时就会被删除。但是有些浏览器不讲武德,比如 Chrome。在某些情况下,关闭浏览器重新进入,会话级别的 Cookie 并不会删除,在 Application 选项的 Cookie 栏还能看到。原因可能是:Chrome - 设置 - 启动时 选择了 打开新标签 之外的选项。切换过来就好了...
4. 作用域
这块内容比较多...
铺垫 - 了解同源和同站的区别
区别如下:
- 同源(Same-Origin):协议(protocol)+ 主机名(hostname)+ 端口(port)完全一致。
- 同站(Same-Site):
eTLD + 1
完全一致。
铺垫 - 顶级域名和二级域名的认知
关于顶级域名、二级域名,也有很多认知问题。
- 顶级域名:也称为“一级域名”,常见的有
.com
、.cn
、.org
、.net
等等,需要注意的是像.com.cn
、.com.hk
也属于顶级域名。- 二级域名:就是顶级域名的下一级域名。
在国内,很多资料认为,顶级域和一级域是分开的。比如 .baidu.com
,如果按照这种方式划分,那么.com
是顶级域名,.baidu.com
就是一级域名。好像阿里云就是这样定义的。
而我更偏向于认为,.baidu.com
属于二级域名。不用过分纠结,在团队内统一即可。
eTLD
(Top-Level Domains)表示有效顶级域名,那么 eTLD + 1
就表示二级域名。例如:
https://www.example.com.cn
其中 eTLD
是 .com.cn
,那么 eTLD + 1
就是 .example.com.cn
。关于 eTLD 更多请看这里。
铺垫 - 区分同源和同站
先看下,完整的 URL(网址)构成如下:
简单来说,只要二级域名相同,就属于同站。同源则要求更严格。因此同源一定同站,反之则不一定。
以下例子,同站,但不同源。
http://a.example.com:80 http://b.example.com:80
正题 - 三者的作用域
localStorage
- 这个最简单,必须同源才能访问,在不同标签(或窗口)之间可共享。sessionStorage
- 必须同源,且不同标签(或窗口)之间是不能共享的(这点上盲猜挺多人会理解错的,我当初也理解错了)。Cookie
- 同站是前提,它还受限于具体的Domain
和Path
。
理解这些很重要,为什么这么说呢?
拓展 - 作用域引发的问题
很多公司,不是每个 Web 项目对应一个三级域名。
// 主营业务、较为重要的业务,可能会这样去区分: https://project-a.company.com https://project-b.company.com // 但一些非业务性、或者一些小项目,很可能是这样的: https://sub.company.com/project-a/index.html https://sub.company.com/project-b/index.html
这些都很常见,那么问题来了。它们很多都是同源、同站的。假设按小项目划分场景,我在 a
项目中设置了一个 sessionStorage
会话级缓存,那么当前从 a
项目跳转至 b
项目时,b
是可以获取到 a
项目的所有 sessionStorage
的,反之也成立。如果 a
和 b
项目中某个 sessionStorage
的 key
不小心设置成相同的话,那很可能就会影响到对方。localStorage
同理。至于 Cookie
的话,由于它的空间限制最大只允许 4K,因此不适宜存过多数据,一般会存一些像鉴权信息等比较多。同个公司,业务的用户鉴权等是相似的,所以 Cookie
的访问机制也不会有太大的影响。
针对这些问题,建议是非必要的话,将数据存在内存中,比如用 Vuex、Redux、MobX 等状态管理工具来维护应用的状态。一是信息更不容易暴露,而是可以减少 IO 的读写。但是,这样的话,就要解决数据持久化的问题,因为在内存中的话,只要刷新页面就会丢失。怎么解决?
以 Redux 为例,在创建 Store 时,是可以传入一个初始状态的,它的值取下面这个会话缓存即可。只要监听到状态发生变化变化,并设置或更新 sessionStorage
级别的缓存,将状态缓存起来即可。比如:
import { createStore } from 'redux' // 定义一个可按项目划分的 key const { host, pathname } = window.location const stateCacheKey = `cache_state_${host}_${pathname}` // 设置 store 的初始值,取 stateCacheKey 缓存的值,首次为空对象 const initialState = JSON.parse(sessionStorage.getItem(stateCacheKey)) || {} // 创建 Store(reducers、middlewares 非本文讨论重点省略...) const reducers = (state = {}, action) => { /* some reducers... */ } const store = createStore(reducers, initialState) // 这里省略了中间件 // 监听状态,每次状态变化 stateCacheKey 都得以更新 const unsubscribe = store.subscribe(() => { const currentStateStr = JSON.stringify(store.getState()) window.sessionStorage.setItem(stateCacheKey, currentStateStr) }) // 解除监听,这样 store.unsubscribe() 调用即可 store.unsubscribe = unsubscribe // 个人习惯,也将 store 挂载全局,以备特殊情况调用 window.store = store // 作为模块导出,并传入 react-redux 的 Provider 组件 export default store
注意 - sessionStorage 鲜为人知的点(冷门)
下面例子,均在同源情况下。假设有两个同源页面: A 页面、B 页面对应 URL 为 page_a_url
、page_b_url
。
示例一:
// 1. 在 A 页面,设置一个会话缓存:keyA sessionStorage.setItem('keyA', '123') // 2. 若 A 有一个链接,可跳转至 B 页面(将会以新窗口的形式打开 B 页面) <a target="_blank" href="page_b_url">To Page B</a> // 3. 点击链接,跳转到 B 页面 sessionStorage.getItem('keyA') // ❓ 打印结果是什么? // 4. 接着,在 B 页面中,设置另一个会话缓存:keyB sessionStorage.setItem('keyB', '456') // 5. 切换至 A 页面,打印一下: sessionStorage.getItem('keyB') // ❓ 打印结果又是什么? // 6. 在 A 页面中再次设置一个缓存:keyB sessionStorage.setItem('keyB', '789') // 7. 再次切换至 B 页面的窗口, sessionStorage.getItem('keyB') // ❓ 打印结果是 "456" 还是 "789" 呢?
示例二:将上述第二步改成下面这样:
<a onclick="window.open('page_b_url', 'DescriptiveWindowName')">To Page B</a>
结果又是什么呢?直接看下结果:
示例一,依次打印出:null、null、"456" 示例二,依次打印出:"123"、null、"456"
结论:
- 同一标签(或窗口)下,所有同源页面将共享
sessionStorage
,同样地,在某个页面修改,将影响其他页面。- 通过
<a target="_blank" href="page_b_url"></a>
或window.open('page_b_url', 'windowName')
方式打开其他同源页面,有以下特点:
- 两个 Tab 之间的
sessionStorage
是独立的,互不影响。- 区别点在于,打开新窗口时,初始缓存不一样:前者的初始
sessionStorage
缓存为空。后者基于原 Tab 的sessionStorage
拷贝一份,作为新窗口的初始sessionStorage
缓存。- 前者表现与手动创建新窗口是一致的。
- 需要另外一种情况,当在某页面内嵌套了一个同源的
iframe
,它们之间sessionStorage
是共享的。若非同源页面则不共享。(这一点不完全严谨,具体原因请往下看)
总结 - 作用域
Cookie
作用域前提是同站,同时还受限于Domain
和Path
。若两者一致,即可理解为同站共享。sessionStorage
和localStorage
前提必须是同源,其次前者在不同标签(或窗口)相互独立;后者在所有标签之间共享。- 除此之外,以不同方式创建新标签(或窗口),它的
sessionStorage
初始值会有所差异。通过window.open()
方式,会将原来先的sessionStorage
值拷贝过来,作为其初始值;其他方式初始缓存为空。但注意,后续的sessionStorage
读写操作都是独立对。
5. 与服务器通信的差异
sessionStorage
和 localStorage
不会主动参与与服务器的通信。
Cookie 是保存在浏览器上的一小型文本文件。在每次与服务器的通信中都会携带在 HTTP 请求头之中。
但是会有一些限制,另起一文,请稍等...
6. 拓展(进阶)
Q1:storage 事件的迷惑行为
首先,注册 storage
事件监听器,它只能监听其他同源页面的缓存发生改变时,它才会被触发。
得出几个结论:
- 用于监听其他页面的缓存变化,而同一页面内的缓存变化,都不起作用。(奇葩吧)
- 由于不同 Tab 之间
sessionStorage
是独立的,因此无法监听sessionStorage
的变化,即只能监听localStorage
的变化。- “发生改变”包括:创建、更新、删除。但重复设置相同的 key-value 不会触发该事件,它至多在首次创建时触发。
const listener = function (e) { // key: 对应缓存 key // newValue: 该 key 新设置的缓存值 // oldValue: 该 key 对应的旧缓存值 // storageArea: 对应为 window.localStorage 对象 // storageArea: 触发该事件所对应的 URL } window.addEventListener('storage', listener)
Q2:当 localStorage 超过 5M 的空间限制之后,若再次 setItem 会怎样?
答案显而易见,这次 setItem()
将会失败,且会抛出错误。针对这种情况,可以做一些处理,比如清空再重新记录等...
for (let i = 0; i < 2; i++) { try { localStorage.setItem('key', 'value') break } catch (e) { // 清空,并重试 // QuotaExceededError: The quota has been exceeded. localStorage缓存超出限制 localStorage.clear() } }
Q3:在 Safari 无痕模式下,对 sessionStorage 操作可能会抛出异常
Q4:sessionStorage 在 iframe 的问题
建议少用
iframe
,尽管目前很多大网站仍然使用它。
前面提到顶级窗口和 iframe 窗口的页面都是同源的情况下,sessionStorage 是可共享的。但不完全是,比如受 iframe
的 sandbox 属性影响,分为两种情况:
// 1️⃣ <iframe sandbox> // 2️⃣ <iframe sandbox="allow-same-origin">
假设两个页面同源;情况一 sessionStorage
不共享,在 iframe
中是一个全新的 sessionStorage
对象。情况二则共享 sessionStorage
。