90%前端不了解的存储API-OPFS

前言

相信各位前端同学对浏览器端存储API完全不会陌生,像 cookielocalStoragesessionStorageIndexedDB 等都已非常熟悉。然而,对于源专用文件系统 (Origin Private File System,简称 OPFS),大概有 90% 的前端工程师并不了解,甚至从未听说过。

在说明 OPFS 之前,先考虑一个问题:

在 Web 端,如果我们需要存储一个文件,你会如何处理?

如果文件不大,或许可以考虑使用 localStoragesessionStorage,但是这些存储方式的大小受到浏览器的限制,当文件较大时,就不太合适了。

这时候,可以考虑使用 IndexedDB,但是在存储文件方面,OPFS 是一个更好的选择。

OPFS优点

存储方式 存储空间大小 存储时效性
Cookie 每个 Cookie 大约 4KB ,总数约 300-400 可设置到期时间,或随浏览器会话结束而删除
LocalStorage 每个域名通常 5-10MB 持久存储,除非手动清除,否则数据一直存在
SessionStorage 每个域名通常 5-10MB 会话级别,浏览器标签页或窗口关闭时数据删除
IndexedDB 通常 数百MB几GB 持久存储,除非手动清除,否则数据一直存在
OPFS 数GB几十GB,由设备磁盘空间决定 持久存储,除非手动清除或用户明确授权清理数据

大文件存储能力

OPFS 的设计初衷就是为了支持大文件的存储和管理 。与其他存储方式相比,它可以轻松处理几十 MB 甚至 GB 级别的文件,这在传统的 LocalStorageIndexedDB 中是非常困难的。

而且它允许开发者以块(chunk)形式读写文件,而无需一次性加载整个文件到内存中。这对于处理音视频、图像等大文件尤其有用。

持久性与持久存储

OPFS 能够持久存储数据,确保文件不会轻易丢失。意味着文件系统内的数据不会在浏览器关闭后自动清除,而是长期存储。

用户可以明确控制数据的生命周期,这使得 OPFS 在需要长期保存数据的应用场景(例如离线应用、PWA 应用)中具有明显的优势。

性能优化

OPFS 直接对文件进行操作 ,不需要像 IndexedDB 那样先将文件转成二进制对象(如 Blob)进行存储再读取。因此,在处理文件的读写性能上,OPFS 更加高效。

它支持流式处理,这意味着开发者可以逐块处理文件数据,而不是一次性读取或写入所有数据。这样可以显著降低内存使用,并提升大文件操作的性能。

OPFS 不止可以在主线程中使用,还可以在Web Worker中使用,在Web Worker使用不会阻塞主线程,并且在Web WorkerOPFS可以使用同步语法。

文件系统 API

OPFS 提供了类 Unix 文件系统的 API ,使得开发者可以使用类似 mkdiropenclosereadwrite 这样的低级别文件操作,更符合操作文件的习惯,使得开发者可以更灵活地管理文件系统中的目录和文件,而不是像其他存储方式那样只能存储键值对。

因为是类似于文件的操作方式,所以OPFS 可以随机访问文件中的任意部分文件,而不需要像 IndexedDB 那样从头开始读取整个对象,更加高效、便捷

相关生态

浏览器插件

OPFS是页面所属源私有的、对用户不可见的,正常情况用户是无法看到存储的文件,所以需要对应的浏览器插件OPFS Explorer,查看存储的内容

opfs-tools

opfs-tools (opens new window)基于 OPFS 封装提供简洁的 API,让你能优雅高效地操作文件,总结有以下特性:

  • opfs-tools 允许直接读写常见数据类型(文本、二进制、流),无需转换成二进制
  • opfs-tools 能直接处理字符串 path,无需循环获取深层级的目录或文件
  • opfs-tools 提供便捷的 API 操作 file/dir,如复制、移动、删除
  • opfs-tools 自动将读写请求代理到 WebWorker,性能更好

opfs-tools-explorer

opfs-tools-explorer (opens new window)是基于 opfs-tools 项目开发的可视化工具,和上面提到的浏览器插件一样,可以查看到OPFS存储的内容。

参考

Web 文件系统(OPFS 及工具)介绍

源私有文件系统

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