HarmonyOS（二十）——管理应用拥有的状态之LocalStorage（页面级UI状态存储）

LocalStorage是页面级的UI状态存储，通过@Entry装饰器接收的参数可以在页面内共享同一个LocalStorage实例。LocalStorage也可以在UIAbility实例内，在页面间共享状态。

本文仅介绍LocalStorage使用场景和相关的装饰器：@LocalStorageProp和@LocalStorageLink。

注意⚠️：本模块从API version 9开始支持。

概述

LocalStorage是ArkTS为构建页面级别状态变量提供存储的内存内“数据库”。

应用程序可以创建多个LocalStorage实例，LocalStorage实例可以在页面内共享，也可以通过GetShared接口，实现跨页面、UIAbility实例内共享。
组件树的根节点，即被@Entry装饰的@Component，可以被分配一个LocalStorage实例，此组件的所有子组件实例将自动获得对该LocalStorage实例的访问权限；
被@Component装饰的组件最多可以访问一个LocalStorage实例和AppStorage，未被@Entry装饰的组件不可被独立分配LocalStorage实例，只能接受父组件通过@Entry传递来的LocalStorage实例。一个LocalStorage实例在组件树上可以被分配给多个组件。
LocalStorage中的所有属性都是可变的。

应用程序决定LocalStorage对象的生命周期。当应用释放最后一个指向LocalStorage的引用时，比如销毁最后一个自定义组件，LocalStorage将被JS Engine垃圾回收。

LocalStorage根据与@Component装饰的组件的同步类型不同，提供了两个装饰器：

@LocalStorageProp：@LocalStorageProp装饰的变量和与LocalStorage中给定属性建立单向同步关系。
@LocalStorageLink：@LocalStorageLink装饰的变量和在@Component中创建与LocalStorage中给定属性建立双向同步关系。

限制条件

LocalStorage创建后，命名属性的类型不可更改。后续调用Set时必须使用相同类型的值。
LocalStorage是页面级存储，GetShared接口仅能获取当前Stage通过windowStage.loadContent传入的LocalStorage实例，否则返回undefined。例子可见将LocalStorage实例从UIAbility共享到一个或多个视图。

@LocalStorageProp

在上文中已经提到，如果要建立LocalStorage和自定义组件的联系，需要使用@LocalStorageProp和@LocalStorageLink装饰器。使用@LocalStorageProp(key)/@LocalStorageLink(key)装饰组件内的变量，key标识了LocalStorage的属性。

当自定义组件初始化的时候，@LocalStorageProp(key)/@LocalStorageLink(key)装饰的变量会通过给定的key，绑定LocalStorage对应的属性，完成初始化。本地初始化是必要的，因为无法保证LocalStorage一定存在给定的key（这取决于应用逻辑是否在组件初始化之前在LocalStorage实例中存入对应的属性）。

⚠️注意：
从API version 9开始，该装饰器支持在ArkTS卡片中使用。

@LocalStorageProp(key)是和LocalStorage中key对应的属性建立单向数据同步，我们允许本地改变的发生，但是对于@LocalStorageProp，本地的修改永远不会同步回LocalStorage中，相反，如果LocalStorage给定key的属性发生改变，改变会被同步给@LocalStorageProp，并覆盖掉本地的修改。

装饰器使用规则说明

@LocalStorageProp变量装饰器	说明
装饰器参数	key：常量字符串，必填（字符串需要有引号）。
允许装饰的变量类型	Object、class、string、number、boolean、enum类型，以及这些类型的数组。嵌套类型的场景请参考观察变化和行为表现。类型必须被指定，且必须和LocalStorage中对应属性相同。不支持any，不允许使用undefined和null。
同步类型	单向同步：从LocalStorage的对应属性到组件的状态变量。组件本地的修改是允许的，但是LocalStorage中给定的属性一旦发生变化，将覆盖本地的修改。
被装饰变量的初始值	必须指定，如果LocalStorage实例中不存在属性，则作为初始化默认值，并存入LocalStorage中。

变量的传递/访问规则说明

传递/访问	说明
从父节点初始化和更新	禁止，@LocalStorageProp不支持从父节点初始化，只能从LocalStorage中key对应的属性初始化，如果没有对应key的话，将使用本地默认值初始化。
初始化子节点	支持，可用于初始化@State、@Link、@Prop、@Provide。
是否支持组件外访问	否

@LocalStorageProp初始化规则图示
在这里插入图片描述

观察变化和行为表现

观察变化

当装饰的数据类型为boolean、string、number类型时，可以观察到数值的变化。
当装饰的数据类型为class或者Object时，可以观察到赋值和属性赋值的变化，即
Object.keys(observedObject)返回的所有属性。
当装饰的对象是array时，可以观察到数组添加、删除、更新数组单元的变化。

框架行为

当@LocalStorageProp(key)装饰的数值改变被观察到时，修改不会被同步回LocalStorage对应属性键值key的属性中。
当前@LocalStorageProp(key)单向绑定的数据会被修改，即仅限于当前组件的私有成员变量改变，其他的绑定该key的数据不会同步改变。
当@LocalStorageProp(key)装饰的数据本身是状态变量，它的改变虽然不会同步回LocalStorage中，但是会引起所属的自定义组件的重新渲染。
当LocalStorage中key对应的属性发生改变时，会同步给所有@LocalStorageProp(key)装饰的数据，@LocalStorageProp(key)本地的修改将被覆盖。

@LocalStorageLink

如果我们需要将自定义组件的状态变量的更新同步回LocalStorage，就需要用@LocalStorageLink。

@LocalStorageLink(key)是和LocalStorage中key对应的属性建立双向数据同步：

本地修改发生，该修改会被写回LocalStorage中；
LocalStorage中的修改发生后，该修改会被同步到所有绑定LocalStorage对应key的属性上，包括单向（@LocalStorageProp和通过prop创建的单向绑定变量）、双向（@LocalStorageLink和通过link创建的双向绑定变量）变量。

装饰器使用规则说明

@LocalStorageLink变量装饰器	说明
装饰器参数	key：常量字符串，必填（字符串需要有引号）。
允许装饰的变量类型	Object、class、string、number、boolean、enum类型，以及这些类型的数组。嵌套类型的场景请参考观察变化和行为表现。类型必须被指定，且必须和LocalStorage中对应属性相同。不支持any，不允许使用undefined和null。
同步类型	双向同步：从LocalStorage的对应属性到自定义组件，从自定义组件到LocalStorage对应属性。
被装饰变量的初始值	必须指定，如果LocalStorage实例中不存在属性，则作为初始化默认值，并存入LocalStorage中。

变量的传递/访问规则说明

传递/访问	说明
从父节点初始化和更新	禁止，@LocalStorageLink不支持从父节点初始化，只能从LocalStorage中key对应的属性初始化，如果没有对应key的话，将使用本地默认值初始化。
初始化子节点	支持，可用于初始化@State、@Link、@Prop、@Provide。
是否支持组件外访问	否

@LocalStorageLink初始化规则图示
在这里插入图片描述

观察变化和行为表现

观察变化

当装饰的数据类型为boolean、string、number类型时，可以观察到数值的变化。
当装饰的数据类型为class或者Object时，可以观察到赋值和属性赋值的变化，即Object.keys(observedObject)返回的所有属性。
当装饰的对象是array时，可以观察到数组添加、删除、更新数组单元的变化。

框架行为

当@LocalStorageLink(key)装饰的数值改变被观察到时，修改将被同步回LocalStorage对应属性键值key的属性中。
LocalStorage中属性键值key对应的数据一旦改变，属性键值key绑定的所有的数据（包括双向@LocalStorageLink和单向@LocalStorageProp）都将同步修改。
当@LocalStorageLink(key)装饰的数据本身是状态变量，它的改变不仅仅会同步回LocalStorage中，还会引起所属的自定义组件的重新渲染。

使用场景

应用逻辑使用LocalStorage

let storage = new LocalStorage({ 'PropA': 47 }); // 创建新实例并使用给定对象初始化
let propA = storage.get('PropA') // propA == 47
let link1 = storage.link('PropA'); // link1.get() == 47
let link2 = storage.link('PropA'); // link2.get() == 47
let prop = storage.prop('PropA'); // prop.get() = 47
link1.set(48); // two-way sync: link1.get() == link2.get() == prop.get() == 48
prop.set(1); // one-way sync: prop.get()=1; but link1.get() == link2.get() == 48
link1.set(49); // two-way sync: link1.get() == link2.get() == prop.get() == 49

从UI内部使用LocalStorage

除了应用程序逻辑使用LocalStorage，还可以借助LocalStorage相关的两个装饰器@LocalStorageProp和@LocalStorageLink，在UI组件内部获取到LocalStorage实例中存储的状态变量。

本示例以@LocalStorageLink为例，展示了：

使用构造函数创建LocalStorage实例storage；
使用@Entry装饰器将storage添加到CompA顶层组件中；
@LocalStorageLink绑定LocalStorage对给定的属性，建立双向数据同步。

// 创建新实例并使用给定对象初始化
let storage = new LocalStorage({ 'PropA': 47 });

@Component
struct Child {
  // @LocalStorageLink变量装饰器与LocalStorage中的'PropA'属性建立双向绑定
  @LocalStorageLink('PropA') storLink2: number = 1;

  build() {
    Button(`Child from LocalStorage ${this.storLink2}`)
      // 更改将同步至LocalStorage中的'PropA'以及Parent.storLink1
      .onClick(() => this.storLink2 += 1)
  }
}
// 使LocalStorage可从@Component组件访问
@Entry(storage)
@Component
struct CompA {
  // @LocalStorageLink变量装饰器与LocalStorage中的'PropA'属性建立双向绑定
  @LocalStorageLink('PropA') storLink1: number = 1;

  build() {
    Column({ space: 15 }) {
      Button(`Parent from LocalStorage ${this.storLink1}`) // initial value from LocalStorage will be 47, because 'PropA' initialized already
        .onClick(() => this.storLink1 += 1)
      // @Component子组件自动获得对CompA LocalStorage实例的访问权限。
      Child()
    }
  }
}

@LocalStorageProp和LocalStorage单向同步的简单场景

在下面的示例中，CompA 组件和Child组件分别在本地创建了与storage的’PropA’对应属性的单向同步的数据，我们可以看到：

CompA中对this.storProp1的修改，只会在CompA中生效，并没有同步回storage；
Child组件中，Text绑定的storProp2 依旧显示47。

// 创建新实例并使用给定对象初始化
let storage = new LocalStorage({ 'PropA': 47 });
// 使LocalStorage可从@Component组件访问
@Entry(storage)
@Component
struct CompA {
  // @LocalStorageProp变量装饰器与LocalStorage中的'PropA'属性建立单向绑定
  @LocalStorageProp('PropA') storProp1: number = 1;

  build() {
    Column({ space: 15 }) {
      // 点击后从47开始加1，只改变当前组件显示的storProp1，不会同步到LocalStorage中
      Button(`Parent from LocalStorage ${this.storProp1}`)
        .onClick(() => this.storProp1 += 1)
      Child()
    }
  }
}

@Component
struct Child {
  // @LocalStorageProp变量装饰器与LocalStorage中的'PropA'属性建立单向绑定
  @LocalStorageProp('PropA') storProp2: number = 2;

  build() {
    Column({ space: 15 }) {
      // 当CompA改变时，当前storProp2不会改变，显示47
      Text(`Parent from LocalStorage ${this.storProp2}`)
    }
  }
}

@LocalStorageLink和LocalStorage双向同步的简单场景

下面的示例展示了@LocalStorageLink装饰的数据和LocalStorage双向同步的场景

// 构造LocalStorage实例
let storage = new LocalStorage({ 'PropA': 47 });
// 调用link（api9以上）接口构造'PropA'的双向同步数据，linkToPropA 是全局变量
let linkToPropA = storage.link('PropA');

@Entry(storage)
@Component
struct CompA {

  // @LocalStorageLink('PropA')在CompA自定义组件中创建'PropA'的双向同步数据，初始值为47，因为在构造LocalStorage已经给“PropA”设置47
  @LocalStorageLink('PropA') storLink: number = 1;

  build() {
    Column() {
      Text(`incr @LocalStorageLink variable`)
        // 点击“incr @LocalStorageLink variable”，this.storLink加1，改变同步回storage，全局变量linkToPropA也会同步改变 

        .onClick(() => this.storLink += 1)

      // 并不建议在组件内使用全局变量linkToPropA.get()，因为可能会有生命周期不同引起的错误。
      Text(`@LocalStorageLink: ${this.storLink} - linkToPropA: ${linkToPropA.get()}`)
    }
  }
}

兄弟节点之间同步状态变量

下面的示例展示了通过@LocalStorageLink双向同步兄弟节点之间的状态。

先看Parent自定义组件中发生的变化：

点击“playCount ${this.playCount} dec by 1”，this.playCount减1，修改同步回LocalStorage中，Child组件中的playCountLink绑定的组件会同步刷新；
点击“countStorage ${this.playCount} incr by 1”，调用LocalStorage的set接口，更新LocalStorage中“countStorage”对应的属性，Child组件中的playCountLink绑定的组件会同步刷新；
Text组件“playCount in LocalStorage for debug ${storage.get(‘countStorage’)}”没有同步刷新，因为storage.get(‘countStorage’)返回的是常规变量，常规变量的更新并不会引起Text组件的重新渲染。

Child自定义组件中的变化：playCountLink的刷新会同步回LocalStorage，并且引起兄弟组件和父组件相应的刷新。

let storage = new LocalStorage({ countStorage: 1 });

@Component
struct Child {
  // 子组件实例的名字
  label: string = 'no name';
  // 和LocalStorage中“countStorage”的双向绑定数据
  @LocalStorageLink('countStorage') playCountLink: number = 0;

  build() {
    Row() {
      Text(this.label)
        .width(50).height(60).fontSize(12)
      Text(`playCountLink ${this.playCountLink}: inc by 1`)
        .onClick(() => {
          this.playCountLink += 1;
        })
        .width(200).height(60).fontSize(12)
    }.width(300).height(60)
  }
}

@Entry(storage)
@Component
struct Parent {
  @LocalStorageLink('countStorage') playCount: number = 0;

  build() {
    Column() {
      Row() {
        Text('Parent')
          .width(50).height(60).fontSize(12)
        Text(`playCount ${this.playCount} dec by 1`)
          .onClick(() => {
            this.playCount -= 1;
          })
          .width(250).height(60).fontSize(12)
      }.width(300).height(60)

      Row() {
        Text('LocalStorage')
          .width(50).height(60).fontSize(12)
        Text(`countStorage ${this.playCount} incr by 1`)
          .onClick(() => {
            storage.set<number>('countStorage', 1 + storage.get<number>('countStorage'));
          })
          .width(250).height(60).fontSize(12)
      }.width(300).height(60)

      Child({ label: 'ChildA' })
      Child({ label: 'ChildB' })

      Text(`playCount in LocalStorage for debug ${storage.get<number>('countStorage')}`)
        .width(300).height(60).fontSize(12)
    }
  }
}

将LocalStorage实例从UIAbility共享到一个或多个视图

上面的实例中，LocalStorage的实例仅仅在一个@Entry装饰的组件和其所属的子组件（一个页面）中共享，如果希望其在多个视图中共享，可以在所属UIAbility中创建LocalStorage实例，并调用windowStage.loadContent。

// EntryAbility.ts
import UIAbility from '@ohos.app.ability.UIAbility';
import window from '@ohos.window';

export default class EntryAbility extends UIAbility {
para:Record<string, number> = { 'PropA': 47 };
storage: LocalStorage = new LocalStorage(this.para);

onWindowStageCreate(windowStage: window.WindowStage) {
windowStage.loadContent('pages/Index', this.storage);
}
}

⚠️ 注意：
在UI页面通过getShared接口获取在通过loadContent共享的LocalStorage实例。
LocalStorage.getShared只在模拟器或者实机上才有效，不能在Preview预览器中使用。

在下面的用例中，Index页面中的propA通过getShared()方法获取到共享的LocalStorage实例。点击Button跳转到Page页面，点击Change propA改变propA的值，back回Index页面后，页面中propA的值也同步修改。

// index.ets
import router from '@ohos.router';

// 通过getShared接口获取stage共享的LocalStorage实例
let storage = LocalStorage.getShared()
@Entry(storage)
@Component
struct Index {
  // can access LocalStorage instance using 
  // @LocalStorageLink/Prop decorated variables
  @LocalStorageLink('PropA') propA: number = 1;
  build() {
    Row() {
      Column() {
        Text(`${this.propA}`)
          .fontSize(50)
          .fontWeight(FontWeight.Bold)
        Button("To Page")
          .onClick(() => {
            router.pushUrl({
              url:'pages/Page'
            })
          })
      }
      .width('100%')
    }
    .height('100%')
  }
}

// Page.ets
import router from '@ohos.router';

let storage = LocalStorage.getShared()
@Entry(storage)
@Component
struct Page {
  @LocalStorageLink('PropA') propA: number = 2;

  build() {
    Row() {
      Column() {
        Text(`${this.propA}`)
          .fontSize(50)
          .fontWeight(FontWeight.Bold)

        Button("Change propA")
          .onClick(() => {
            this.propA = 100;
          })

        Button("Back Index")
          .onClick(() => {
            router.back()
          })
      }
      .width('100%')
    }
  }
}