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作者：jrainlau 鏈接：segmentfault.com/a/1190000006866207 說起前端緩存，大部分人想到的無非是幾個常規(guī)的方案，比如cookie，localStorage，sessionStorage，或者加上indexedDB和webSQL，以及manifest離線緩存。除此之外，到底還有沒有別的方法可以進行前端的數(shù)據(jù)緩存呢？這篇文章將會帶你一起來探索，如何一步一步地通過png圖的rgba值來緩存數(shù)據(jù)的黑科技之旅。 原理 我們知道，通過為靜態(tài)資源設(shè)置Cache-Control和Expires響應(yīng)頭，可以迫使瀏覽器對其進行緩存。瀏覽器在向后臺發(fā)起請求的時候，會先在自身的緩存里面找，如果緩存里面沒有，才會繼續(xù)向服務(wù)器請求這個靜態(tài)資源。利用這一點，我們可以把一些需要被緩存的信息通過這個靜態(tài)資源緩存機制來進行儲存。 那么我們?nèi)绾伟研畔懭氲届o態(tài)資源中呢？canvas提供了.getImageData()方法和.createImageData()方法，可以分別用于讀取和設(shè)置圖片的rgba值。所以我們可以利用這兩個API進行信息的讀寫操作。 接下來看原理圖：  當靜態(tài)資源進入緩存，以后的任何對于該圖片的請求都會先查找本地緩存，也就是說信息其實已經(jīng)以圖片的形式被緩存到本地了。 注意，由于rgba值只能是[0, 255]之間的整數(shù)，所以本文所討論的方法僅適用于純數(shù)字組成的數(shù)據(jù)。 靜態(tài)服務(wù)器 我們使用node搭建一個簡單的靜態(tài)服務(wù)器： const fs = require('fs') const http = require('http') const url = require('url') const querystring = require('querystring') const util = require('util') const server = http.createServer((req, res) => { let pathname = url.parse(req.url).pathname let realPath = 'assets' + pathname console.log(realPath) if (realPath !== 'assets/upload') { fs.readFile(realPath, 'binary', function(err, file) { if (err) { res.writeHead(500, {'Content-Type': 'text/plain'}) res.end(err) } else { res.writeHead(200, { 'Access-Control-Allow-Origin': '*', 'Content-Type': 'image/png', 'ETag': '666666', 'Cache-Control': 'public, max-age=31536000', 'Expires': 'Mon, 07 Sep 2026 09:32:27 GMT' }) res.write(file, 'binary') res.end() } }) } else { let post = '' req.on('data', (chunk) => { post += chunk }) req.on('end', () => { post = querystring.parse(post) console.log(post.imgData) res.writeHead(200, { 'Access-Control-Allow-Origin': '*' }) let base64Data = post.imgData.replace(/^data:image\/\w+;base64,/, '') let dataBuffer = new Buffer(base64Data, 'base64') fs.writeFile('assets/out.png', dataBuffer, (err) => { if (err) { res.write(err) res.end() } res.write('OK') res.end() }) }) } }) server.listen(80) console.log('Listening on port: 80') 這個靜態(tài)資源的功能很簡單，它提供了兩個功能：通過客戶端傳來的base64生成圖片并保存到服務(wù)器；設(shè)置圖片的緩存時間并發(fā)送到客戶端。 關(guān)鍵部分是設(shè)置響應(yīng)頭： res.writeHead(200, { 'Access-Control-Allow-Origin': '*', 'Content-Type': 'image/png', 'ETag': '666666', 'Cache-Control': 'public, max-age=31536000', 'Expires': 'Mon, 07 Sep 2026 09:32:27 GMT' }) 我們?yōu)檫@張圖片設(shè)置了一年的Content-Type和十年的Expires，理論上足夠長了。下面我們來進行客戶端的coding。 客戶端 id='canvas' width='8', height='1'> 假設(shè)我們需要存儲的是32位的數(shù)據(jù)，所以我們?yōu)閏anvas設(shè)置寬度為8，高度為1。到底為什么32位數(shù)據(jù)對應(yīng)長度為8，是因為每一個像素都有一個rgba，對應(yīng)著red，green，blue和alpha4個數(shù)值，所以需要除以4。 let keyString = '01234567890123456789012345678901' let canvas = document.querySelector('#canvas') let ctx = canvas.getContext('2d') let imgData = ctx.createImageData(8, 1) for (let i = 0; i imgData.data.length; i += 4) { imgData.data[i + 0] = parseInt(keyString[i]) + 50 imgData.data[i + 1] = parseInt(keyString[i + 1]) + 100 imgData.data[i + 2] = parseInt(keyString[i + 2]) + 150 imgData.data[i + 3] = parseInt(keyString[i + 3]) + 200 } ctx.putImageData(imgData, 0, 0) 首先我們假設(shè)需要被緩存的字符串為32位的01234567890123456789012345678901，然后我們使用.createImageData(8, 1)生成一個空白的imgData對象。接下來，我們對這個空對象進行賦值。為了實驗效果更加直觀，我們對rgba值都進行了放大。設(shè)置完了imgData以后，通過.putImageData()方法把它放入我們的canvas即可。 我們現(xiàn)在可以打印一下，看看這個imgData是什么： // console.log(imgData.data) [50, 101, 152, 203, 54, 105, 156, 207, 58, 109, 150, 201, 52, 103, 154, 205, 56, 107, 158, 209, 50, 101, 152, 203, 54, 105, 156, 207, 58, 109, 150, 201] 接下來，我們要把這個canvas編譯為一張圖片的base64并發(fā)送給服務(wù)器，同時接收服務(wù)器的響應(yīng)，對圖片進行緩存： $.post('http://xx.xx.xx.xx:80/upload', { imgData: canvas.toDataURL() }, (data) => { if (data === 'OK') { let img = new Image() img.crossOrigin = 'anonymous' img.src = 'http://xx.xx.xx.xx:80/out.png' img.onload = () => { console.log('完成圖片請求與緩存') ctx.drawImage(img, 0, 0) console.log(ctx.getImageData(0, 0, 8, 1).data) } } }) 代碼很簡單，通過.toDataURL()方法把base64發(fā)送到服務(wù)器，服務(wù)器處理后生成圖片并返回，其圖片資源地址為http://xx.xx.xx.xx:80/out.png。在img.onload后，其實圖片就已經(jīng)完成了本地緩存了，我們在這個事件當中把圖片信息打印出來，作為和源數(shù)據(jù)的對比。 結(jié)果分析 開啟服務(wù)器，運行客戶端，第一次加載的時候通過控制臺可以看到響應(yīng)的圖片信息：  200 OK，證明是從服務(wù)端獲取的圖片。 關(guān)閉當前頁面，重新載入：  200 OK (from cache)，證明是從本地緩存讀取的圖片。 接下來直接看rgba值的對比： 源數(shù)據(jù)： [50, 101, 152, 203, 54, 105, 156, 207, 58, 109, 150, 201, 52, 103, 154, 205, 56, 107, 158, 209, 50, 101, 152, 203, 54, 105, 156, 207, 58, 109, 150, 201] 緩存數(shù)據(jù)：[50, 100, 152, 245, 54, 105, 157, 246, 57, 109, 149, 244, 52, 103, 154, 245, 56, 107, 157, 247, 50, 100, 152, 245, 54, 105, 157, 246, 57, 109, 149, 244] 之前得到的結(jié)論，源數(shù)據(jù)與緩存數(shù)據(jù)存在誤差的原因，經(jīng)查證后確定為alpha值的干擾所致。如果我們把alpha值直接定為255，并且只把數(shù)據(jù)存放在rgb值內(nèi)部，即可消除誤差。下面是改良后的結(jié)果： 源數(shù)據(jù)： [0, 1, 2, 255, 4, 5, 6, 255, 8, 9, 0, 255, 2, 3, 4, 255, 6, 7, 8, 255, 0, 1, 2, 255, 4, 5, 6, 255, 8, 9, 0, 255] 緩存數(shù)據(jù)：[0, 1, 2, 255, 4, 5, 6, 255, 8, 9, 0, 255, 2, 3, 4, 255, 6, 7, 8, 255, 0, 1, 2, 255, 4, 5, 6, 255, 8, 9, 0, 255] 因為我懶，只是把alpha值給定為255而沒有把循環(huán)賦值的邏輯進行更新，所以第4n位的元數(shù)據(jù)被直接替換成了255，這個留著讀者自行修改有空再改…… 綜上所述，這個利用png圖的rgba值緩存數(shù)據(jù)的黑科技，在理論上是可行的，但是在實際操作過程中可能還要考慮更多的影響因素，比如設(shè)法消除服務(wù)端的誤差，采取容錯機制等。實際上也是可行的。 值得注意的是，localhost可能默認會直接通過本地而不是服務(wù)器請求資源，所以在本地實驗中，可以通過設(shè)置header進行cors跨域，并且通過設(shè)置IP地址和80端口模擬服務(wù)器訪問。 后記 說是黑科技，其實原理非常簡單，與之類似的還有通過Etag等方法進行強緩存。研究的目的僅僅為了學習，千萬不要作為非法之用。如果讀者們發(fā)現(xiàn)這篇文章有什么錯漏之處，歡迎指正，也希望有興趣的朋友可以一起進行討論。 關(guān)注「前端大全」 看更多精選前端技術(shù)文章 ↓↓↓ |
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