IndexedDB 键特性和基本术语

IndexedDB 是一种在用户浏览器中持久存储数据的方法。因为它允许您创建具有丰富查询功能的 Web 应用程序，而无需考虑网络可用性，因此这些应用程序可以在联机和脱机状态下工作。IndexedDB 适用于存储大量数据（例如，借阅图书馆中的 DVD 目录）的应用程序，以及不需要持久互联网连接即可工作的应用程序（例如，邮件客户端、待办事项列表和记事本）。

IndexedDB 允许您存储和检索使用“键”索引的对象。您对数据库进行的所有更改都发生在事务中。与大多数 Web 存储解决方案一样，IndexedDB 遵循 同源策略。因此，虽然您可以访问域内的存储数据，但不能跨不同域访问数据。

如果您从使用其他类型的数据库中获得了一些假设，那么在使用 IndexedDB 时可能会感到困惑。因此，以下 IndexedDB 的关键特性需要注意：

• IndexedDB 数据库存储键值对。值可以是复杂的结构化对象，键可以是这些对象的属性。您可以创建使用对象任何属性进行快速搜索以及排序枚举的索引。键可以是二进制对象。
• IndexedDB 基于事务数据库模型构建。您在 IndexedDB 中执行的所有操作都始终发生在 事务 的上下文中。IndexedDB API 提供了许多表示索引、表、游标等的 对象，但这些对象都与特定事务相关联。因此，您不能在事务外部执行命令或打开游标。事务具有明确定义的生命周期，因此尝试在事务完成后使用事务会抛出异常。此外，如果在事务处于活动状态时没有发出新请求，则事务会自动提交。当您考虑如果用户在两个不同的选项卡中同时打开了您的 Web 应用程序的两个实例会发生什么时，这种事务模型非常有用。如果没有事务操作，这两个实例可能会相互干扰彼此的修改。如果您不熟悉数据库中的事务，请阅读 有关事务的维基百科文章。另请参阅“定义”部分下的 事务。
• IndexedDB API 主要是非同步的。API 不会通过返回值为您提供数据；相反，您必须传递一个回调函数。您不会通过同步方式“存储”值到数据库中，也不会“检索”值到数据库中。相反，您“请求”数据库操作发生。操作完成后，您会收到 DOM 事件的通知，并且您收到的事件类型可以让您知道操作是否成功或失败。
• IndexedDB 使用大量请求。请求是接收前面提到的成功或失败 DOM 事件的对象。它们具有 onsuccess 和 onerror 属性，您可以对其调用 addEventListener() 和 removeEventListener()。它们还具有 readyState、result 和 errorCode 属性，这些属性告诉您请求的状态。result 属性特别神奇，因为它可以是许多不同的东西，具体取决于请求是如何生成的（例如，IDBCursor 实例，或者您刚刚插入到数据库中的值的键）。
• IndexedDB 使用 DOM 事件通知您结果何时可用。DOM 事件始终具有 type 属性（在 IndexedDB 中，它最常设置为 "success" 或 "error"）。DOM 事件还具有 target 属性，该属性指示事件的目标位置。在大多数情况下，事件的 target 是作为执行某些数据库操作的结果而生成的 IDBRequest 对象。成功事件不会冒泡，也不能被取消。另一方面，错误事件会冒泡，并且可以被取消。这一点非常重要，因为错误事件会中止它们正在运行的事务，除非它们被取消。
• IndexedDB 是面向对象的。IndexedDB 不是一个关系数据库，其中表表示行和列的集合。这种重要且根本的区别会影响您设计和构建应用程序的方式。在传统的关系数据存储中，您将有一个表来存储数据的行集合和命名数据类型的列。另一方面，IndexedDB 要求您为一种数据类型创建对象存储，并将 JavaScript 对象持久化到该存储中。每个对象存储都可以有一组索引，使查询和迭代变得高效。如果您不熟悉面向对象的数据库管理系统，请阅读 有关对象数据库的维基百科文章。
• IndexedDB 不使用结构化查询语言 (SQL)。它使用索引上的查询生成游标，您可以使用该游标迭代结果集。如果您不熟悉 NoSQL 系统，请阅读 有关 NoSQL 的维基百科文章。
• IndexedDB 遵循同源策略。源是执行脚本的文档的 URL 的域名、应用程序层协议和端口。每个源都有自己关联的一组数据库。每个数据库都有一个名称，用于在源中标识它。对 IndexedDB 实施的安全边界阻止应用程序访问具有不同源的数据。例如，虽然 http://www.example.com/app/ 中的应用程序或页面可以从 http://www.example.com/dir/ 检索数据，因为它们具有相同的源，但它不能从 http://www.example.com:8080/dir/（不同的端口）或 https://www.example.com/dir/（不同的协议）检索数据，因为它们具有不同的源。

  注意：第三方窗口内容（例如 <iframe> 内容）可以访问其嵌入到的源的 IndexedDB 存储，除非浏览器设置为 从不接受第三方 Cookie（请参阅 Firefox 错误 1147821）。

IndexedDB 旨在涵盖需要客户端存储的大多数情况。但是，它不适用于以下几种情况：

• 国际化排序。并非所有语言都以相同的方式对字符串进行排序，因此不支持国际化排序。虽然数据库无法以特定的国际化顺序存储数据，但您可以自己对从数据库中读取的数据进行排序。
• 同步。API 并非旨在负责与服务器端数据库同步。您必须编写代码以将客户端 IndexedDB 数据库与服务器端数据库同步。
• 全文搜索。API 没有 SQL 中 LIKE 运算符的等效项。

此外，请注意浏览器可以清除数据库，例如在以下情况下：

• 用户请求清除。许多浏览器具有允许用户清除为给定网站存储的所有数据的设置，包括 Cookie、书签、存储的密码和 IndexedDB 数据。
• 浏览器处于隐私浏览模式。某些浏览器具有“隐私浏览”（Firefox）或“隐身”（Chrome）模式。在会话结束时，浏览器会清除数据库。
• 磁盘或配额限制已达到。
• 数据已损坏。
• 对功能进行了不兼容的更改。

确切的情况和浏览器功能会随着时间的推移而发生变化，但浏览器供应商的一般理念是在可能的情况下尽最大努力保留数据。

本节定义并解释了与理解 IndexedDB API 相关的核心术语。

database

信息存储库，通常包含一个或多个 对象存储。每个数据库必须具有以下内容：

• 名称。这标识了特定来源中的数据库，并在其整个生命周期内保持不变。名称可以是任何字符串值（包括空字符串）。
• 当前版本。当数据库首次创建时，如果未另行指定，则其版本为整数 1。每个数据库在任何给定时间只能有一个版本。

数据库连接

通过打开数据库创建的操作。给定的数据库可以同时具有多个连接。

持久化

在 Firefox 中，IndexedDB 过去是持久化的，这意味着在读写事务中，只有当所有数据都保证已刷新到磁盘时，才会触发complete 事件。

从 Firefox 40 开始，IndexedDB 事务已放宽了持久性保证以提高性能（参见Firefox 错误 1112702），这与其他支持 IndexedDB 的浏览器的行为相同。在这种情况下，complete 事件在操作系统被告知写入数据后触发，但可能在数据实际刷新到磁盘之前。因此，事件可能比以前更快地传递，但是，如果操作系统崩溃或在数据刷新到磁盘之前出现系统电源故障，则整个事务存在丢失的小概率。由于此类灾难性事件很少见，因此大多数用户无需进一步担心。

索引

索引是用于在另一个对象存储（称为引用对象存储）中查找记录的专用对象存储。索引是一个持久化的键值存储，其记录的值部分是引用对象存储中记录的键部分。每当插入、更新或删除引用对象存储中的记录时，索引中的记录就会自动填充。索引中的每个记录只能指向其引用对象存储中的一个记录，但多个索引可以引用同一个对象存储。当对象存储发生更改时，所有引用该对象存储的索引都会自动更新。

或者，您也可以使用键在对象存储中查找记录。

要了解有关使用索引的更多信息，请参见使用 IndexedDB。有关索引的参考文档，请参见IDBKeyRange。

对象存储

数据存储在数据库中的机制。对象存储永久保存记录，这些记录是键值对。对象存储中的记录根据键按升序排序。

每个对象存储都必须具有在其数据库中唯一的名称。对象存储可以选择具有键生成器和键路径。如果对象存储具有键路径，则它使用内联键；否则，它使用外联键。

有关对象存储的参考文档，请参见IDBObjectStore。

请求

执行数据库读写操作的操作。每个请求都表示一个读或写操作。

事务

对特定数据库进行的一组原子数据访问和数据修改操作。这是您与数据库中的数据交互的方式。实际上，数据库中任何数据的读取或更改都必须在事务中进行。

数据库连接可以同时具有多个与其关联的活动事务，只要写入事务的范围不重叠即可。事务的范围在创建时定义，确定事务可以与哪些对象存储交互，并在事务的整个生命周期内保持不变。因此，例如，如果数据库连接已经有一个写入事务，其范围仅覆盖flyingMonkey 对象存储，则可以启动第二个事务，其范围为unicornCentaur 和unicornPegasus 对象存储。对于读取事务，您可以拥有多个读取事务——即使是重叠的事务。

事务预计是短暂的，因此浏览器可以终止花费时间过长的事务，以释放长时间运行的事务锁定的存储资源。您可以中止事务，这将回滚对事务中数据库所做的更改。您甚至不必等待事务开始或处于活动状态即可中止它。

事务的三种模式为：readwrite、readonly 和versionchange。创建和删除对象存储和索引的唯一方法是使用versionchange 事务。要了解有关事务类型的更多信息，请参阅IndexedDB 的参考文章。

因为所有事情都发生在事务中，所以在 IndexedDB 中这是一个非常重要的概念。要了解有关事务的更多信息，尤其是在它们与版本控制的关系方面，请参见IDBTransaction，其中也包含参考文档。

版本

当数据库首次创建时，其版本为整数 1。每个数据库在任何给定时间都只有一个版本；数据库不能同时存在于多个版本中。更改版本的唯一方法是以大于当前版本的版本打开它。

内联键

作为存储值的一部分存储的键。它是使用键路径找到的。可以使用生成器生成内联键。生成键后，可以将其使用键路径存储在值中，也可以将其用作键。

键

用于组织和检索对象存储中存储值的数据值。对象存储可以从三个来源之一派生键：键生成器、键路径或显式指定的值。键必须是数据类型，该数据类型具有大于其前一个数字的数字。对象存储中的每个记录都必须具有在其存储中唯一的键，因此您不能在给定的对象存储中具有多个具有相同键的记录。

键可以是以下类型之一：字符串、日期、浮点数、二进制 Blob 和数组。对于数组，键的范围可以为空值到无穷大。您可以在数组中包含数组。

或者，您也可以使用索引在对象存储中查找记录。

键生成器

以有序序列生成新键的机制。如果对象存储没有键生成器，则应用程序必须为要存储的记录提供键。生成器不会在存储之间共享。这更多是浏览器实现细节，因为在 Web 开发中，您不会真正创建或访问键生成器。

键路径

定义浏览器应在对象存储或索引中从何处提取键。有效的键路径可以包含以下内容之一：空字符串、JavaScript 标识符或用句点分隔的多个 JavaScript 标识符，或包含其中任何一个的数组。它不能包含空格。

外联键

与要存储的值分开存储的键。

值

每条记录都有一个值，该值可以包含任何可以用 JavaScript 表示的内容，包括布尔值、数字、字符串、日期、对象、数组、正则表达式、未定义和 null。

当存储对象或数组时，该对象或数组中的属性和值也可以是任何有效的值。

可以存储Blob 和文件，参见规范。

游标

用于使用键范围迭代多个记录的机制。游标具有指示其正在迭代哪个索引或对象存储的源。它在范围内有一个位置，并沿记录键顺序递增或递减的方向移动。有关游标的参考文档，请参见IDBCursor。

键范围

用于键的一些数据类型上的连续间隔。可以使用键或键范围从对象存储和索引中检索记录。您可以使用下限和上限限制或过滤范围。例如，您可以迭代键在 x 和 y 之间的所有值。

有关键范围的参考文档，请参见IDBKeyRange。

范围

事务适用的对象存储和索引集。只读事务的范围可以重叠并同时执行。另一方面，写入事务的范围不能重叠。您仍然可以同时启动多个具有相同范围的事务，但它们只会排队并一个接一个地执行。

了解了 IndexedDB 的关键特征和核心术语后，我们可以进入更具体的内容。有关如何使用 API 的教程，请参见使用 IndexedDB。

• 索引数据库 API 规范
• IndexedDB API 参考
• 使用 IndexedDB
• IndexedDB — 浏览器中的存储