1.引言

在现代网页开发中，数据存储需求日益增多和复杂，传统的客户端存储技术如localStorage和sessionStorage已难以满足大型数据的存储和管理需求。为了解决这一问题，HTML5 引入了 IndexedDB，在本篇《浏览器百科：网页存储篇-IndexedDB介绍（十）》中，我们将详细介绍 IndexedDB 的基本概念、使用方法及其在实际开发中的应用场景，帮助您全面掌握这一强大的数据存储技术，为您的网页应用提供更可靠和高效的数据管理解决方案。

2.什么是IndexedDB

IndexedDB 是一种基于键值对存储的大型数据库，允许开发者在用户的浏览器中存储和检索大量数据。与其他存储方式（如 LocalStorage 和 SessionStorage）不同，IndexedDB 设计用于存储结构化数据，并支持事务、索引、查询等高级功能，类似于传统的关系型数据库。

3.IndexedDB的特点

• 大量数据存储：IndexedDB 可以存储大量数据，远超过 LocalStorage 的 5MB 限制，并允许在没有网络连接时进行读写操作，因此IndexedDB 是离线应用程序的理想选择。
• 异步 API：IndexedDB 使用异步 API，有助于避免阻塞主线程，提高应用程序的性能和响应速度。
• 事务支持：IndexedDB 支持事务处理，保证了数据操作的原子性和一致性，避免数据不一致的情况。
• 复杂查询能力：IndexedDB 支持使用索引和游标进行复杂查询，能够高效地检索和操作数据。
• 结构化存储：IndexedDB 允许存储结构化数据，包括对象和文件，使数据管理更加灵活和方便。

4. IndexedDB中的基本概念

4.1 数据库和对象存储

IndexedDB 中的数据存储在数据库中，每个数据库可以包含多个对象存储。对象存储类似于关系数据库中的表，用于存储特定类型的数据记录。每个对象存储中的数据记录都具有唯一的键（key），通过键可以快速查找对应的数据。

在IndexedDB中，可以通过以下步骤来创建或打开一个数据库：

const openDB = () => {
  return new Promise<void>((resolve, reject) => {
    // 打开名为 'MyDatabase' 且版本号为 1 的数据库
    const request = indexedDB.open('MyDatabase', 1)

  // 当数据库版本升级或首次创建数据库时触发
    request.onupgradeneeded = (event: IDBVersionChangeEvent) => {
    db = (event.target as IDBOpenDBRequest).result
    }

  // 当数据库成功打开时触发
    request.onsuccess = (event: Event) => {
      db = (event.target as IDBOpenDBRequest).result
      resolve()
    }

 // 当数据库打开失败时触发
    request.onerror = (event: Event) => {
      console.error('Database error:', (event.target as IDBOpenDBRequest).error)
      reject((event.target as IDBOpenDBRequest).error)
    }
  }
}

4.2 键值对存储模型

键（key）是 IndexedDB 中用于标识数据记录的唯一标识符。键可以是一个数值、字符串、日期或者二进制数据。对应值（Value）是一个字符串，指向对象中的某个属性，用于自动生成键。

• 在IndexedDB中，可以通过以下步骤来向对象存储空间添加数据：

const addItem = async () => {
  if (id.value !== null && name.value) {
    // 创建一个读写事务
    const transaction = db.transaction('MyObjectStore', 'readwrite')
    // 获取对象存储
    const objectStore = transaction.objectStore('MyObjectStore')
    // 定义要添加的对象
    const item = { id: id.value, name: name.value }

    // 将对象添加到对象存储中
    const request = objectStore.add(item)
    request.onsuccess = () => {
      alert('Item added successfully')
      // 添加成功后获取所有对象并更新显示
      getAllItems()
    }
    request.onerror = (event: Event) => {
      console.error('Add item error:', (event.target as IDBRequest).error)
    }
  }
}

• 要删除对象存储空间，可以使用delete()方法：

const deleteItem = (id: number) => {
  const transaction = db.transaction('MyObjectStore', 'readwrite')
  const objectStore = transaction.objectStore('MyObjectStore')
  const request = objectStore.delete(id)

  request.onsuccess = () => {
    alert('Item deleted successfully')
    getAllItems()
  }
  request.onerror = (event: Event) => {
    console.error('Delete item error:', (event.target as IDBRequest).error)
  }
}

• 要更新对象，可以使用put方法：

const updateItem = (id: number, newName: string) => {
  const transaction = db.transaction('MyObjectStore', 'readwrite')
  const objectStore = transaction.objectStore('MyObjectStore')
  const request = objectStore.get(id)

  request.onsuccess = (event: Event) => {
    const item = (event.target as IDBRequest).result
    if (item) {
      item.name = newName
      const updateRequest = objectStore.put(item)
      updateRequest.onsuccess = () => {
        alert('Item updated successfully')
        getAllItems()
      }
      updateRequest.onerror = (event: Event) => {
        console.error('Update item error:', (event.target as IDBRequest).error)
      }
    } else {
      alert('Item not found')
    }
  }
  request.onerror = (event: Event) => {
    console.error('Get item for update error:', (event.target as IDBRequest).error)
  }
}

4.3 事务和作用域

事务是 IndexedDB 中的数据操作单位，用于确保数据操作的原子性和一致性。事务具有作用域，指定了哪些对象存储可以在事务中访问。事务可以是只读的或读写的。在事务完成之前，所有的数据操作都在一个隔离的环境中进行，确保数据的一致性。

4.4 索引和游标

索引是 IndexedDB 提供的快速查找机制，用于加速数据查询。索引基于对象存储中的一个或多个属性构建，可以显著提高查询效率。游标则是一种遍历数据记录的机制，允许开发者逐条访问数据记录，适用于需要处理大量数据的场景。

在 IndexedDB 中查询对象可以使用多种方法，具体取决于查询的需求和复杂性。

• get方法用于根据键查询单个对象：

const getItem = (id: number) => {
  const transaction = db.transaction('MyObjectStore', 'readonly')
  const objectStore = transaction.objectStore('MyObjectStore')
  const request = objectStore.get(id)

  request.onsuccess = (event: Event) => {
    const item = (event.target as IDBRequest).result
    if (item) {
      console.log('Item found:', item)
      // 这里可以添加处理找到的对象的逻辑，例如更新状态或显示在UI中
    } else {
      console.log('Item not found')
    }
  }
  request.onerror = (event: Event) => {
    console.error('Get item error:', (event.target as IDBRequest).error)
  }
}

• getAll方法用于获取对象存储中的所有对象：

const getAllItems = () => {
  const transaction = db.transaction('MyObjectStore', 'readonly')
  const objectStore = transaction.objectStore('MyObjectStore')
  const request = objectStore.getAll()

  request.onsuccess = (event: Event) => {
    items.value = (event.target as IDBRequest).result
  }
  request.onerror = (event: Event) => {
    console.error('Get all items error:', (event.target as IDBRequest).error)
  }
}

5. 总结

通过对 IndexedDB 的详细介绍，我们了解了其作为现代网页存储解决方案的强大特性和应用方法。IndexedDB 提供了大规模数据存储、异步API、事务支持、复杂查询能力和结构化存储等多种优势，能够满足现代Web应用程序复杂的数据管理需求。在本篇文章中，我们涵盖了 IndexedDB 的基本概念、特点以及实际应用中的一些代码示例，包括如何创建和打开数据库、添加、删除、更新和查询数据等操作。希望这些内容能帮助您更好地理解和应用 IndexedDB。

为了更好地管理和调试 IndexedDB，Chrome 浏览器提供了一个强大的开发者工具，其中包含了IndexedDB窗格。在下一篇《浏览器百科：网页存储篇-如何在Chrome中打开IndexedDB窗格（十一）》中，我们将详细介绍如何在 Chrome 中打开并使用 IndexedDB 窗格，以便开发者能更直观地查看和操作存储的数据，进一步提升开发效率和应用性能。敬请期待！