PWA(Progressive Web App)入門系列：Cache Storage & Cache
目前瀏覽器的儲存機制有很多，如：indexedDB、localStorage、sessionStorage、File System API、applicationCache 等等，那為什麼又制定了一套 Cache API 呢？對比其他儲存機制有什麼優勢？
簡介
Cache API 是一套搭配 PWA serviceworker 賦能的儲存機制，來實現請求資料離線功能。與 applicationCache 相似，提供了力度極細的儲存控制能力，內容完全由指令碼控制。常在 serviceworker 中搭配 Fetch 使用，且同一個 URL 不同 header 可以儲存多個 Response。不提供跨域共享，且與HTTP快取完全隔離。
與其他儲存機制的區別：
- Cache API 是非同步化的儲存方式，serviceworker中必須使用非同步化儲存。
- Cache API 是以 Requst 做為 key，Response 做為 value 進行儲存的，非同步化的 IndexDB 基於結構化克隆儲存， 無法儲存流式資料，轉換成本過高，增大記憶體使用及影響速度。
CacheStorage 方法
CacheStorage 是 Cache 物件儲存的介面，可以通過兩種方式獲取：
ServiceWorkerGlobalScope.caches Window.caches 複製程式碼
注： 必須在 https 環境下才能使用。
下面都是在 ServiceWorkerGlobalScope 環境下。
open
語法：
// cachs 是 CacheStorage 例項的只讀全域性變數
caches.open(cacheName).then(cache => {
// 處理開啟的 cache 例項相關操作
});
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開啟（如果沒有 cacheName，則建立）為 cacheName 的 Cache 例項。
返回 Promise，resolve 為Cache 例項。
delete
語法：
caches.delete(cacheName).then(boolean => {
// true: cache 發現並已經刪除
});
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查詢匹配 cacheName 的 Cache 物件。找到則刪除 Cache 物件並返回一個 resolve 為 true 的 Promise；沒找到 Cache 物件，則返回 false。
keys
語法：
caches.keys().then(keyList => {
//對 keyList 做操作
});
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返回 Promise。包含 CacheStorage 下所有的 Cache 物件名稱字串的陣列。
has
語法：
caches.has(cacheName).then(boolean => {
// true: cacheName 快取存在
});
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返回一個 Promise 物件，快取存在時 resolve 的布林值為 true 否則為 false。
match
語法：
caches.match(request[, options]).then(response => {
// response 操作
// 如果未匹配到，則 resolve 返回 undefined
});
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引數：
request：要匹配的 Request。可以是 Request 物件或 URL 字串。
options：(可選)可選。用於控制如何進行匹配操作。
- ignoreSearch：Boolean，false。匹配時，是否忽略 url 的查詢引數。
- ignoreMethod：Boolean，false。true 時忽略請求方法（GET/HEAD）匹配。
- ignoreVary：Boolean，false。true 時忽略 Vary 頭匹配。(什麼是Vary)
- cacheName：String。表示所要搜尋的快取名稱。如果不設定則全域性搜尋，查詢到第一個，立即返回。
Cache 方法
Cache 是 CacheStorage 的儲存實現，以 Request 做為 key，以 Response 做為 value 來進行儲存。可以通過 CacheStorage.open(cacheName) 開啟 Cache 來進行操作。
Cache 資料生成後，將會一直存在，修改/刪除 需要通過指令碼自己去實現。
注： Cache.add/Cache.put/Cache.addAll 只能在 request method 為 GET 的情況下使用。並且相同的 request key 下的 cache，在這三個方法下會被覆蓋。
put
通過指定的 request 和 response 新增到 cache 中。
response 的 status 可以是任意型別。
語法：
cache.put(request, response).then(() => {
// 將 request/response 鍵值對新增到cache中
});
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引數：
- request：你想新增的Request 。
- response：你想新增匹配 Request 的Response。
注：request 引數，method 只支援 GET ，否則會出現「TypeError: Request method POST is unsupported」 錯誤。
delete
刪除匹配 request key 的 cache ，找到並刪除成功 resolve(true)。
語法：
cache.delete(request,{options}).then(boolean => {
// true: 你的 cache 已經刪除
});
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引數：
request：請求刪除的 Request。 options：(可選) 控制刪除搜尋 key 如何去匹配（同 match 方法）。
- ignoreSearch：Boolean，false。匹配時，是否忽略 url 的查詢引數。
- ignoreMethod：Boolean，false。true 時忽略請求方法（GET/HEAD）匹配。
- ignoreVary：Boolean，false。true 時忽略 Vary 頭匹配。(什麼是Vary)
add
給定 request 引數，自動請求獲取 response，並填入 cache 物件中。 等於 fetch + cache.put 。
注：response status 為 opaque 的不能通過 add 方法新增，返回 reject。
語法：
cache.add(request).then(() => {
// request 已經新增到 cache
});
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addAll
和 Cache.add 作用相同，引數為 request 的陣列。
注：只有在所有 requests 都成功的情況下，才能完成 cache 快取。
語法：
cache.addAll(requests[]).then(() => {
// 所有 requests 都新增到 cache 。
});
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match
返回匹配 request key 的第一個 cache。
注：即使沒有匹配到，也將返回 resolve，只是值為 undefined。
語法：
cache.match(request, {options}).then(response => {
// 對 response 做一些處理
});
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引數：
request：請求匹配的 Request。 options：(可選) 控制搜尋 key 如何去匹配（同 match 方法）。
- ignoreSearch：Boolean，false。匹配時，是否忽略 url 的查詢引數。
- ignoreMethod：Boolean，false。true 時忽略請求方法（GET/HEAD）匹配。
- ignoreVary：Boolean，false。true 時忽略 Vary 頭匹配。(什麼是Vary)
matchAll
作用同 Cache.match，區別在於 Cache.match 返回匹配的 responses[0]，而 Cache.matchAll 返回所有匹配的 responses 陣列。
語法：
cache.matchAll(request,{options}).then(responses => {
// 對 responses 陣列做一些處理
});
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引數：
request：請求匹配的 Request。 options：(可選) 控制搜尋 key 如何去匹配（同 match 方法）。
- ignoreSearch：Boolean，false。匹配時，是否忽略 url 的查詢引數。
- ignoreMethod：Boolean，false。true 時忽略請求方法（GET/HEAD）匹配。
- ignoreVary：Boolean，false。true 時忽略 Vary 頭匹配。(什麼是Vary)
keys
返回當前 cache 例項下所有的 key。
注：具有相同URL但不同請求頭的請求，如果它們的響應頭中有 VARY 頭部，則他們可以被返回。
語法：
cache.keys(request,{options}).then(keys => {
// 對 requests 做一些處理
});
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引數：
request：(可選)如果一個相關 Request key 被指定，則返回對應的 Request。 options：(可選) 控制搜尋 key 如何去匹配（同 match 方法）。
- ignoreSearch：Boolean，false。匹配時，是否忽略 url 的查詢引數。
- ignoreMethod：Boolean，false。true 時忽略請求方法（GET/HEAD）匹配。
- ignoreVary：Boolean，false。true 時忽略 Vary 頭匹配。(什麼是Vary)
除錯檢視
可以通過 Chrome 的 DevTools進行檢視。
Application → Cache → Cache Storage
Cache Storage 中是以 caches.open 建立的 cacheName 的 cache，右側列表中是通過 put/add/addAll 新增的 request key，點選可以在下方檢視相關的 request 和 response。
快取空間問題
web 端的離線儲存方式有三種，分別是：
- Temporary
- Persistent
- Unlimited
而 Cache 屬於 Temporary 型別。Temporary 儲存是一種臨時儲存，任何Web應用程式都可以在沒有前期配額請求或使用者提示的情況下使用，但儲存的資料可以被瀏覽器隨時刪掉（佔用空間過多時，自動清理）。可以類比於檔案系統的 / tmp 目錄。
在 Chrome 和 Opera 中可以使用新的實驗性 API 向裝置請求持久化存取許可權：
navigator.storage.persist().then(isGranted => {
// true : 授權
})
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各瀏覽器的離線空間：
- Chrome <6% of free space
- Firefox <10% of free space
- Safari <50MB
- IE10 <250MB
- Edge Depenent on volume size
溢位處理策略：
- Chrome LRU once Chrome runs out of sapce
- Firefox LRU if the whole disk gets full
- Safari No eviction
- Edge No eviction
實際資料可通過Quota Management API 來檢視。
常見問題
跨域快取
對於跨域快取，跨域的資源需要開啟 Access-Control-Allow-Origin 頭部，並且 Request 的 mode 需要設定為 cors。
const req = new Request("https://cross.com", { mode: "cors" });
fetch(req).then(response => {
caches.open("cacheName").then(cache => {
cache.put(req, res);
});
});
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如果跨域資源沒有開啟 Access-Control-Allow-Origin 頭部，則需要把 mode 設定為 no-cors，但會導致 response 的 status 為 0 的 opaque 響應，後面會講。
POST 快取
因 Cache 中的規範指出只能儲存 GET 型別的 Request，所以想快取 POST 型別的 Request 怎麼辦呢？
這裡建議兩種方式：
- 將 Response 進行序列化，或者將實際資料提取，放到 IndexDB 中進行儲存，監聽 fetch 事件的時候，匹配 IndexDB 來查詢響應，並生成 Response 例項。
- 一些特殊的 POST 請求，如內容都是固化好的引數，通常不會發生變化，並且 URL 中有唯一性的標誌，則可以在 fetch 中監聽到這種特殊 POST 時，把其轉化為 GET 的 Request 來做為 cache 的 key，等 Response 收到後，把 POST 的 Response 做為轉化出來的 GET key 的 value 來儲存，即可實現。
opaque 不透明響應快取
針對 response 的 status 為 0 的 opaque 響應資源，也是可以儲存到 cache 中的，但是並不建議儲存。因為響應狀態是 0，並不能確認資源是否完整及正確，快取下來後，在 cache 中也是無法檢視其長度大小的，並且會導致一些儲存問題。
並且，突然間 Cache Storage 變成了 10.3MB。
但儲存的這個 opaque 狀態的響應實際只有幾 kb，但快取起來卻達到好幾 MB 這是什麼原因呢？
其實這是 Chrome 瀏覽器層為防止出現安全問題，所以把所有 opaque 狀態的請求都以這種幾 MB 的方式進行填充來保證安全的。
所以針對 opaque 狀態的請求，建議：
Access-Control-Allow-Origin