运用惰性删除和定时删除实现可过期的localStorage缓存

localStorage简介

使用localStorage可以在浏览器中存储键值对的数据。经常被和localStorage一并提及的是sessionStorage，它们都可以在当浏览器中存储键值对的数据。但是它们之间的区别是：存储在localStorage的数据可以长期保留；而当页面会话结束（也就是当页面被关闭）时，存储在sessionStorage的数据会被清除。

另外需要注意的是，localStorage中的键值对总是以字符串的形式存储，并且只能访问当前域名下的数据，不能跨域名访问。

localStorage方法

可以通过setItem方法增加了一个键值对数据，比如：

localStorage.setItem('name', 'OneMore');

如果该键已经存在，那么该键对应的值将被覆盖。还可以使用getItem方法读取对应键的值数据，比如：

var name = localStorage.getItem('name');

可以使用removeItem方法移除对应的键，比如：

localStorage.removeItem('name');

也可以使用clear方法移除当前域名下所有的键值对数据，比如：

localStorage.clear();

可过期的localStorage缓存

正如上面所提到的，localStorage只能用于长久保存整个网站的数据，保存的数据没有过期时间，直到手动去删除。所以要实现可过期的localStorage缓存的中重点就是：如何清理过期的缓存？

惰性删除

惰性删除是指，某个键值过期后，该键值不会被马上删除，而是等到下次被使用的时候，才会被检查到过期，此时才能得到删除。我们先来简单实现一下：

var lsc = (function (self) {
    var prefix = 'one_more_lsc_'
    /**
     * 增加一个键值对数据
     * @param key 键
     * @param val 值
     * @param expires 过期时间，单位为秒
     */
    self.set = function (key, val, expires) {
        key = prefix + key;
        val = JSON.stringify({'val': val, 'expires': new Date().getTime() + expires * 1000});
        localStorage.setItem(key, val);
    };
    /**
     * 读取对应键的值数据
     * @param key 键
     * @returns {null|*} 对应键的值
     */
    self.get = function (key) {
        key = prefix + key;
        var val = localStorage.getItem(key);
        if (!val) {
            return null;
        }
        val = JSON.parse(val);
        if (val.expires < new Date().getTime()) {
            localStorage.removeItem(key);
            return null;
        }
        return val.val;
    };
    return self;
}(lsc || {}));

上述代码通过惰性删除已经实现了可过期的localStorage缓存，但是也有比较明显的缺点：如果一个key一直没有被用到，即使它已经过期了也永远存放在localStorage。为了弥补这样缺点，我们引入另一种清理过期缓存的策略。

定时删除

定时删除是指，每隔一段时间执行一次删除操作，并通过限制删除操作执行的次数和频率，来减少删除操作对CPU的长期占用。另一方面定时删除也有效的减少了因惰性删除带来的对localStorage空间的浪费。

每隔一秒执行一次定时删除，操作如下：

1. 随机测试20个设置了过期时间的key。
2. 删除所有发现的已过期的key。
3. 若删除的key超过5个则重复步骤1，直至重复500次。

具体实现如下：

var lsc = (function (self) {
    var prefix = 'one_more_lsc_'
    var list = [];
    //初始化list
    self.init = function () {
        var keys = Object.keys(localStorage);
        var reg = new RegExp('^' + prefix);
        var temp = [];
        //遍历所有localStorage中的所有key
        for (var i = 0; i < keys.length; i++) {
        	//找出可过期缓存的key
            if (reg.test(keys[i])) {
                temp.push(keys[i]);
            }
        }
        list = temp;
    };
    self.init();
    self.check = function () {
        if (!list || list.length == 0) {
            return;
        }
        var checkCount = 0;
        while (checkCount < 500) {
            var expireCount = 0;
            //随机测试20个设置了过期时间的key
            for (var i = 0; i < 20; i++) {
                if (list.length == 0) {
                    break;
                }
                var index = Math.floor(Math.random() * list.length);
                var key = list[index];
                var val = localStorage.getItem(list[index]);
                //从list中删除被惰性删除的key
                if (!val) {
                    list.splice(index, 1);
                    expireCount++;
                    continue;
                }
                val = JSON.parse(val);
                //删除所有发现的已过期的key
                if (val.expires < new Date().getTime()) {
                    list.splice(index, 1);
                    localStorage.removeItem(key);
                    expireCount++;
                }
            }
            //若删除的key不超过5个则跳出循环
            if (expireCount <= 5 || list.length == 0) {
                break;
            }
            checkCount++;
        }
    }
    //每隔一秒执行一次定时删除
    window.setInterval(self.check, 1000);
    return self;
}(lsc || {}));

完整源码及使用示例

完整源码及使用示例已上传到我的GitHub（https://github.com/heihaozi/LocalStorageCache）上，感谢各位小伙伴的Star和Fork。

总结

一种策略可能会有自己的缺点，为了规避相应的缺点，我们可以合理运用多种策略，扬长避短就得到接近完美的解决方案。