一，背景
因?yàn)榫W(wǎng)站系統(tǒng)的日益龐大，不同域名業(yè)務(wù)，甚至不同合作方網(wǎng)站的cookie可能或多或少需要進(jìn)行共享使用，遇到這個(gè)情況的時(shí)候，大家一般想到的是使用登錄中心分發(fā)cookie狀態(tài)再進(jìn)行同步進(jìn)行解決，成本較高而且實(shí)施起來比較復(fù)雜和麻煩。
因?yàn)閏ookie在跨域的情況下，瀏覽器根本不允許互相訪問的限制，為了突破這個(gè)限制，所以有了以下這個(gè)實(shí)現(xiàn)方案，使用postmessage和localstorage進(jìn)行數(shù)據(jù)跨域共享。
原理比較簡單，但是遇到的坑也不少，這里梳理一下，做個(gè)備份。
二，API設(shè)計(jì)
背景中說過我們使用localstorage來代替cookie，本身localstorage和cookie就有一些使用上的區(qū)別，比如localstorage的容量更大，但是不存在過期時(shí)間，雖然容量大，但在不同的瀏覽器上也都有空間上限，操作不好很容易崩潰，還有就是postmessage雖然支持跨域，安全問題和api的異步化也給使用帶來了一些麻煩，我們?nèi)绾伟堰@個(gè)模塊設(shè)計(jì)的更易用呢？
先看下我設(shè)計(jì)的API：
import { crosData } from 'base-tools-crossDomainData';
var store = new crosData({
iframeUrl:"somefile.html", //共享iframe地址，iframe有特殊要求，詳見模板文件
expire:'d,h,s' //單位天，小時(shí)，秒 默認(rèn)過期時(shí)間，也可以種的時(shí)候覆蓋
});
store.set('key','val',{
expire:'d,h,s' //option 可帶過期時(shí)間，覆蓋expire
}).then((data)=>{
//異步方法，如果種失敗，會進(jìn)入catch事件
//data {val:'val',key:'key',domain:'domain'};
}).catch((err)=>{
console.log(err);
});
store.get('key',{
domain:'(.*).sina.cn' //可以指定域名，也可以使用(.*)來匹配正則字符串，返回的val信息會帶著domain信息,不填寫則返回本域的
}).then((vals)=>{
console.log(val) //異步獲取存儲數(shù)據(jù),可能多個(gè)，是個(gè)數(shù)組 [{},{}]
}).catch((err)=>{
});
store.clear('key').then().catch(); //只清楚當(dāng)前域下的key,不允許清除其他域下的key，只能讀
一個(gè)模塊上手快不快主要看api，所以對于一個(gè)數(shù)據(jù)共享模塊，我認(rèn)為支持set，get，clear這3個(gè)方法就ok了，因?yàn)閜ostmessage本身是個(gè)一來一回的異步的行為，包裝成promise的肯定更為合適和易用。因?yàn)閘ocalstorage不支持過期時(shí)間，所以需要一個(gè)全局的過期時(shí)間配置，當(dāng)然也可以在set的時(shí)候進(jìn)行單獨(dú)配置，而get的時(shí)候我們可以指定獲取某個(gè)域下的數(shù)據(jù)或者多個(gè)域下的數(shù)據(jù)，因?yàn)閗ey名可能重復(fù)，但是域只有一個(gè)。這里就牽扯到了數(shù)據(jù)的管理，后邊單獨(dú)來說，最后clear和set的api只能種本域的數(shù)據(jù)，不可以操作其他域下的數(shù)據(jù)，get被允許。
下面我們看一下，client端的設(shè)置和API：
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8">
<title>crosData</title>
</head>
<body>
<script>
window.CROS = {
domain:/(.*).sina.cn/, //或者你允許的域名,支持正則和*通配符
lz:false //是否開啟lz壓縮val字符
};
</script>
<script src="http://cdn/sdk.js"></script>
</body>
</html>
你可以靈活在任何一個(gè)域下的一個(gè)html文檔中，引入client的js sdk，然后通過全局屬性的方式配置一個(gè)你允許被種到這個(gè)文檔所在域下的domain白名單，支持正則，然后lz是是否啟動lz-string壓縮，至于什么是lz壓縮后邊我再介紹。
到這里，一個(gè)比較通用的API設(shè)計(jì)就完成了，下面我們看一下實(shí)現(xiàn)原理和具體的一些問題。
三，實(shí)現(xiàn)原理
說起來好想蠻簡單的，但是寫起來其實(shí)并不是，我們首先需要知道postMessage怎么用，這個(gè)屬于很常見的一個(gè)API了，他有一個(gè)要點(diǎn)這里告訴大家，就是postMessage只能在iframe中或者使用window.open這種開啟新頁面的方式進(jìn)行互相通訊，當(dāng)然這里我們首先就要創(chuàng)建一個(gè)隱藏的iframe，進(jìn)行跨域。
懶得拿工具畫圖了，因?yàn)榱鞒瘫容^清晰，這里拿文字復(fù)述一下整個(gè)通訊流程，首先父頁面創(chuàng)建一個(gè)隱藏的iframe，然后當(dāng)執(zhí)行set，get，clear等command的時(shí)候，通過postMessage來進(jìn)行消息廣播，子頁面接收到消息后，解析命令，數(shù)據(jù)和回調(diào)id（postMessage無法傳遞函數(shù)和引用，兼容問題導(dǎo)致，最好只傳string類型，所以還需要對data做stringify）。然后當(dāng)子頁面處理完localstorage的操作后，再通過postMessage把對應(yīng)的cbid和data返回給父頁面，父頁面監(jiān)聽message事件，處理結(jié)果。
四，編碼
嗯，所以說沒幾行，我們下面開始進(jìn)行編碼了：
首先介紹一下我們用到的第三方包都有什么，為什么要用：
1，url-parse 對url進(jìn)行parse解析，主要用他里面的origin屬性，因?yàn)閜ostMessage本身對origin就有嚴(yán)格的驗(yàn)證，我們要支持白名單和域名管理也需要。
2，ms 對時(shí)間簡寫做毫秒轉(zhuǎn)換的工具庫。
3， lz-string 對字符串做壓縮用的工具包，這里給大家科普一下LZ壓縮算法，首先了解LZ需要先了解RLZ，Run Length Encoding ，是一個(gè)針對無損壓縮的非常簡單的算法。它用重復(fù)字節(jié)和重復(fù)的次數(shù)來簡單描述來代替重復(fù)的字節(jié)。LZ 壓縮算法的背后是使用 RLE 算法用先前出現(xiàn)的相同字節(jié)序列的引用來替代。簡單的講， LZ 算法被認(rèn)為是字符串匹配的算法。例如：在一段文本中某字符串經(jīng)常出現(xiàn)，并且可以通過前面文本中出現(xiàn)的字符串指針來表示。
lz-string本身有優(yōu)勢就是可以大大的減小你的儲存量，本身5MB的localstorage如果用來支持多域名的數(shù)據(jù)保存，很快就會被壓縮用完，但是lz-string本身比較慢，消耗比較大，大家平時(shí)在工作中如果對傳輸數(shù)據(jù)量有大小要求的話可以嘗試使用這個(gè)壓縮算法來優(yōu)化字符串長度，默認(rèn)是不開啟的。
4，store2 本身localstorage的api比較簡陋，為了減少代碼邏輯復(fù)雜度，這里選了一個(gè)比較流行的localstorage的實(shí)現(xiàn)庫來進(jìn)行store的操作。
說完了第三方包我們下面看一下父頁面的js怎么來寫：
class crosData {
constructor(options) {
supportCheck();
this.options = Object.assign({
iframeUrl: '',
expire: '30d'
}, options);
this.cid = 0;
this.cbs = {};
this.iframeBeforeFuns = [];
this.parent = window;
this.origin = new url(this.options.iframeUrl).origin;
this.createIframe(this.options.iframeUrl);
addEvent(this.parent, 'message', (evt) => {
var data = JSON.parse(evt.data);
var origin = evt.origin || evt.originalEvent.origin;
//我只接收我打開的這個(gè)iframe的message，其他的都是不合法的，直接報(bào)錯
if (origin !== this.origin) {
reject('illegal origin!');
return;
}
if (data.err) {
this.cbs[data.cbid].reject(data.err);
} else {
this.cbs[data.cbid].resolve(data.ret);
}
delete this.cbs[data.cbid];
});
}
createIframe(url) {
addEvent(document, 'domready', () => {
var frame = document.createElement('iframe');
frame.style.cssText = 'width:1px;height:1px;border:0;position:absolute;left:-9999px;top:-9999px;';
frame.setAttribute('src', url);
frame.onload = () => {
this.child = frame.contentWindow;
this.iframeBeforeFuns.forEach(item => item());
}
document.body.appendChild(frame);
});
}
postHandle(type, args) {
return new Promise((resolve, reject) => {
var cbid = this.cid;
var message = {
cbid: cbid,
origin: new url(location.href).origin,
action: type,
args: args
}
this.child.postMessage(JSON.stringify(message), this.origin);
this.cbs[cbid] = {
resolve,
reject
}
this.cid++;
});
}
send(type, args) {
return new Promise(resolve => {
if (this.child) {
return this.postHandle(type, args).then(resolve);
} else {
var self = this;
this.iframeBeforeFuns.push(function() {
self.postHandle(type, args).then(resolve);
});
}
})
}
set(key, val, options) {
options = Object.assign({
expire: ms(this.options.expire)
}, options);
return this.send('set', [key, val, options]);
}
get(key, options) {
options = Object.assign({
domain: new url(location.href).origin
}, options);
return this.send('get', [key, options]);
}
clear(key) {
return this.send('clear', [key]);
}
}
大概方法就這么幾個(gè)，這里有幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，我說一下。
1，get，set，clear方法都是統(tǒng)一的調(diào)用的send方法，只不過對options部分做了補(bǔ)齊。
2，send方法返回一個(gè)promise對象，如果iframe已經(jīng)onload成功，則直接調(diào)用postHandle方法進(jìn)行postMessage操作，如果iframe還在加載中，則把當(dāng)前的操作推到iframeBeforeFuns數(shù)組中，用函數(shù)包裹，等待iframe onload結(jié)束后統(tǒng)一調(diào)用，函數(shù)包裹的也是postHandle方法。
3，postHandle方法，在發(fā)送請求前包裝data，生成cbid，origin，action和args，cbs對象保存了每個(gè)cbid下的resolve和reject，等待子頁面的postMessage返回后處理。因?yàn)閜ostMessage不能保留引用，不能傳函數(shù)，所以這里選擇這個(gè)方法來進(jìn)行關(guān)聯(lián)。
4，constructor比較好理解，當(dāng)這個(gè)類被初始化的時(shí)候，我們定義了我們需要的一些options的屬性，創(chuàng)建iframe，然后監(jiān)聽message事件，處理子頁面返回的消息。
5，在父頁面的message事件中，我們要校驗(yàn)，給我發(fā)消息的必須是我打開的這個(gè)窗口iframe，否則報(bào)錯，然后根據(jù)data中的err標(biāo)識來讓cbs中的resolve和reject進(jìn)行執(zhí)行。
6，createIframe方法中，iframe onload中的回調(diào)處理創(chuàng)建前 緩存的調(diào)用方法，這里注意使用了domready，因?yàn)榭赡躡ody還沒解析就會進(jìn)行sdk的執(zhí)行。
下面是child部分的代碼：
class iframe {
set(key, val, options, origin) {
//檢查val大小，不能超過20k.
val = val.toString();
val = this.lz ? lzstring.compressToUTF16(val) : val;
var valsize = sizeof(val, 'utf16'); //localStorage 儲存使用utf16編碼計(jì)算字節(jié)
if (valsize > this.maxsize) {
return {
err: 'your store value : "' + valstr + '" size is ' + valsize + 'b, maxsize :' + this.maxsize + 'b , use utf16'
}
}
key = `${this.prefix}_${key},${new url(origin).origin}`;
var data = {
val: val,
lasttime: Date.now(),
expire: Date.now() + options.expire
};
store.set(key, data);
//大于最大儲存?zhèn)€數(shù)，刪除最后一次更新的
if (store.size() > this.storemax) {
var keys = store.keys();
keys = keys.sort((a, b) => {
var item1 = store.get(a),
item2 = store.get(b);
return item2.lasttime - item1.lasttime;
});
var removesize = Math.abs(this.storemax - store.size());
while (removesize) {
store.remove(keys.pop());
removesize--;
}
}
return {
ret: data
}
}
get(key, options) {
var message = {};
var keys = store.keys();
var regexp = new RegExp('^' + this.prefix + '_' + key + ',' + options.domain + '$');
message.ret = keys.filter((key) => {
return regexp.test(key);
}).map((storeKey) => {
var data = store.get(storeKey);
data.key = key;
data.domain = storeKey.split(',')[1];
if (data.expire < Date.now()) {
store.remove(storeKey);
return undefined;
} else {
//更新lasttime;
store.set(storeKey, {
val: data.val,
lasttime: Date.now(),
expire: data.expire
});
}
data.val = this.lz ? lzstring.decompressFromUTF16(data.val) : data.val;
return data;
}).filter(item => {
return !!item; //過濾undefined
});
return message;
}
clear(key, origin) {
store.remove(`${this.prefix}_${key},${origin}`);
return {};
}
clearOtherKey() {
//刪除不合法的key
var keys = store.keys();
var keyReg = new RegExp('^' + this.prefix);
keys.forEach(key => {
if (!keyReg.test(key)) {
store.remove(key);
}
});
}
constructor(safeDomain, lz) {
supportCheck();
this.safeDomain = safeDomain || /.*/;
this.prefix = '_cros';
this.clearOtherKey();
if (Object.prototype.toString.call(this.safeDomain) !== '[object RegExp]') {
throw new Error('safeDomain must be regexp');
}
this.lz = lz;
this.storemax = 100;
this.maxsize = 20 * 1024; //字節(jié)
addEvent(window, 'message', (evt) => {
var data = JSON.parse(evt.data);
var originHostName = new url(evt.origin).hostname;
var origin = evt.origin,
action = data.action,
cbid = data.cbid,
args = data.args;
//合法的廣播
if (evt.origin === data.origin && this.safeDomain.test(originHostName)) {
args.push(origin);
var whiteAction = ['set', 'get', 'clear'];
if (whiteAction.indexOf(action) > -1) {
var message = this[action].apply(this, args);
message.cbid = cbid;
window.top.postMessage(JSON.stringify(message), origin);
}
} else {
window.top.postMessage(JSON.stringify({
cbid: cbid,
err: 'Illegal domain'
}), origin);
}
});
}
}
代碼也不多，這里簡單說一下各個(gè)方法的用處和組織關(guān)系：
1，constructor部分，上面的類里也進(jìn)行瀏覽器特性支持檢查，然后定義了store的prefix值，最大個(gè)數(shù)和每一個(gè)key的maxsize等屬性。然后我們創(chuàng)建message通道，等待父頁面調(diào)用。
2，在message中，我們對發(fā)送廣播的origin進(jìn)行檢查，然后對調(diào)用的方法進(jìn)行檢查，調(diào)用對應(yīng)的set，get，clear方法，然后把執(zhí)行的結(jié)果拿到，綁定cbid，最后再postMessage發(fā)送回父頁面。
3，clearOtherKey 刪除不合法的一些store數(shù)據(jù)，只保留符合格式的數(shù)據(jù)。
4，set方法中對每一條的數(shù)據(jù)做size校驗(yàn)，lz壓縮，保存的data中包含了val，key，過期時(shí)間以及更新時(shí)間（用于LRU計(jì)算）。
5，set方法中，如果儲存的ls個(gè)數(shù)超過了最大限制，這個(gè)時(shí)候需要進(jìn)行刪除操作， LRU是Least Recently Used的縮寫，即最近最少使用。我們通過遍歷所有的key值，對key值做一個(gè)排序，通過lasttime，然后進(jìn)行keys數(shù)組的pop操作，拿到堆棧尾部的需要被清除的key，然后逐個(gè)刪除。
6，get方法中，我們通過遍歷所有的key值，匹配到我們需要拿到的domain的域的key，然后把返回值中的key進(jìn)行拆解（我們儲存時(shí)是 key,domain的格式），因?yàn)閍pi要求返回多個(gè)符合的值，我們對過期的數(shù)據(jù)最后再做一個(gè)filter，然后使用lz解壓縮val值，保證用戶拿到的是正確結(jié)果。
以上就是我們的一個(gè)整體實(shí)現(xiàn)編碼過程和review，下面說一說遇到的坑。
五，一些遇到的坑
因?yàn)樯厦嬷唤o了主代碼，并不是完整代碼，因?yàn)楸旧磉壿嫳容^清晰，花一點(diǎn)時(shí)間都可以寫出來的。下面說說有什么坑的地方。
1，計(jì)算localstorage的儲存值。
因?yàn)槲覀兌贾烙?MB的限制，所以每一條數(shù)據(jù)最大要求不能超過20*1024 字節(jié)，對于字節(jié)的計(jì)算，localstorage要使用utf16的編碼進(jìn)行轉(zhuǎn)換，參考這篇文章： JS計(jì)算字符串所占字節(jié)數(shù)
2，兼容性
ie8下postMessage最好都傳字符串，事件需要抹平處理，JSON需要抹平處理。
3，創(chuàng)建iframe時(shí)的異步處理
這里之前做了個(gè)一個(gè)setTimeout的遞歸等待，后來更改成了上面的實(shí)現(xiàn)方法，通過onload后統(tǒng)一處理promise的reslove，保證promise api的統(tǒng)一。
4，數(shù)據(jù)保存時(shí)，空間復(fù)雜度 vs 時(shí)間復(fù)雜度。
第一個(gè)版本并不是上面的實(shí)現(xiàn)，我實(shí)現(xiàn)了3個(gè)版本：
第一個(gè)版本是保存了一個(gè)LRU的數(shù)組，為了減少時(shí)間復(fù)雜度，但是浪費(fèi)了空間復(fù)雜度，而且經(jīng)過測試，store的get方法耗時(shí)比較大，主要是parse的耗時(shí)。
第二個(gè)版本，為了能讓lz-string壓縮率最大化，我把所有的數(shù)據(jù)包括LRU數(shù)組保存到了一個(gè)key值上，導(dǎo)致數(shù)據(jù)多的時(shí)候lz-string和getItem，parse時(shí)間消耗非常大，雖然計(jì)算的時(shí)間復(fù)雜度是最低。
最后一個(gè)版本，就是上面的，我犧牲了一些時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度，但是因?yàn)槠款i在于set和get的讀寫速度，單個(gè)的保存讀寫速度極快，獲取keys的方法因?yàn)榈讓邮怯玫膄or in localstorage實(shí)現(xiàn)的，性能還是很不錯的，20kb存滿100條，讀寫也在1s左右，性能非常不錯。
六，總結(jié)和對比
模塊寫完了，我才知道原來還有這么一個(gè)庫： zendesk/cross-storage
但是我查看了他的api和源代碼，對比了一下實(shí)現(xiàn)方法，我覺得還是我這個(gè)版本考慮的比較多。
1，我的版本對域名和數(shù)據(jù)的管理有控制。
2，我的版本promise api更簡化，比它少一個(gè)onConnect，可以參考他的實(shí)現(xiàn)，比我寫的多多了，也沒解決這個(gè)iframe等待異步的問題。
3，不支持lz壓縮數(shù)據(jù)。
4，不支持LRU的儲存池管理，所以可能存多了造成寫不進(jìn)的問題。
5，他貌似每次交互都搞一個(gè)iframe，太浪費(fèi)dom操作和廣播了，我覺得一直開著并沒有什么問題，當(dāng)然他可能有需求連接多個(gè)client才這么處理的。
總結(jié)
以上所述是小編給大家介紹的使用localstorage代替cookie實(shí)現(xiàn)跨域共享數(shù)據(jù)問題，希望對大家有所幫助，如果大家有任何疑問請給我留言，小編會及時(shí)回復(fù)大家的。在此也非常感謝大家對腳本之家網(wǎng)站的支持！
