前端跨页面通讯方案
在浏览器中，我们可以同时打开多个 Tab 页，每个 Tab 页可以粗略理解为一个“独立”的运行环境，即使是全局对象也不会在多个 Tab 间共享。然而有些时候，我们希望能在这些“独立”的 Tab 页面之间同步页面的数据、信息或状态，这就是我们所说的前端跨页面通信。
同源页面间的跨页面通信
BroadCast Channel 广播
BroadCast Channel 可以帮我们创建一个用于广播的通信频道。当所有页面都监听同一频道的消息时，其中某一个页面通过它发送的消息就会被其他所有页面收到。它的 API 和用法都非常简单。
下面的方式就可以创建一个标识为 AlienZHOU 的频道：
const bc = new BroadcastChannel("AlienZHOU");
各个页面可以通过 onmessage 来监听被广播的消息：
bc.onmessage = function (e) {
const data = e.data;
const text = "[receive] " + data.msg + " —— tab " + data.from;
console.log("[BroadcastChannel] receive message:", text);
};
要发送消息时只需要调用实例上的 postMessage 方法即可：
bc.postMessage(mydata);
Service Worker
Service Worker 是一个可以长期运行在后台的 Worker，能够实现与页面的双向通信。多页面共享间的 Service Worker 可以共享，将 Service Worker 作为消息的处理中心（中央站）即可实现广播效果。
首先，需要在页面注册 Service Worker：
/* 页面逻辑 */
navigator.serviceWorker.register("../util.sw.js").then(() => {
console.log("Service Worker 注册成功");
});
其中 ../util.sw.js 是对应的 Service Worker 脚本。Service Worker 本身并不自动具备“广播通信”的功能，需要我们添加些代码，将其改造成消息中转站：
/* ../util.sw.js Service Worker 逻辑 */
self.addEventListener("message", function (e) {
console.log("service worker receive message", e.data);
e.waitUntil(
self.clients.matchAll().then(function (clients) {
if (!clients || clients.length === 0) {
return;
}
clients.forEach(function (client) {
client.postMessage(e.data);
});
})
);
});
我们在 Service Worker 中监听了 message 事件，获取页面（从 Service Worker 的角度叫 client）发送的信息。然后通过 self.clients.matchAll()获取当前注册了该 Service Worker 的所有页面，通过调用每个 client（即页面）的 postMessage 方法，向页面发送消息。这样就把从一处（某个 Tab 页面）收到的消息通知给了其他页面。
处理完 Service Worker，我们需要在页面监听 Service Worker 发送来的消息：
/* 页面逻辑 */
navigator.serviceWorker.addEventListener("message", (e) => {
const data = e.data;
const text = "[receive] " + data.msg + " —— tab " + data.from;
console.log("[Service Worker] receive message:", text);
});
最后，当需要同步消息时，可以调用 Service Worker 的 postMessage 方法：
/* 页面逻辑 */
navigator.serviceWorker.controller.postMessage(mydata);
LocalStorage
LocalStorage 作为前端最常用的本地存储，大家应该已经非常熟悉了；但 StorageEvent 这个与它相关的事件有些同学可能会比较陌生。
当 LocalStorage 变化时，会触发 storage 事件。利用这个特性，我们可以在发送消息时，把消息写入到某个 LocalStorage 中；然后在各个页面内，通过监听 storage 事件即可收到通知。
window.addEventListener("storage", function (e) {
if (e.key === "ctc-msg") {
const data = JSON.parse(e.newValue);
const text = "[receive] " + data.msg + " —— tab " + data.from;
console.log("[Storage I] receive message:", text);
}
});
在各个页面添加如上的代码，即可监听到 LocalStorage 的变化。当某个页面需要发送消息时，只需要使用我们熟悉的 setItem 方法即可：
mydata.st = +new Date();
window.localStorage.setItem("ctc-msg", JSON.stringify(mydata));
注意，这里有一个细节：我们在 mydata 上添加了一个取当前毫秒时间戳的 .st 属性。这是因为，storage 事件只有在值真正改变时才会触发。举个例子：
window.localStorage.setItem("test", "123");
window.localStorage.setItem("test", "123");
由于第二次的值'123'与第一次的值相同，所以以上的代码只会在第一次 setItem 时触发 storage 事件。因此我们通过设置 st 来保证每次调用时一定会触发 storage 事件。
Shared Worker
Shared Worker 是 Worker 家族的另一个成员。普通的 Worker 之间是独立运行、数据互不相通；而多个 Tab 注册的 Shared Worker 则可以实现数据共享。
Shared Worker 在实现跨页面通信时的问题在于，它无法主动通知所有页面，因此，我们会使用轮询的方式，来拉取最新的数据。思路如下：
让 Shared Worker 支持两种消息。一种是 post，Shared Worker 收到后会将该数据保存下来；另一种是 get，Shared Worker 收到该消息后会将保存的数据通过 postMessage 传给注册它的页面。也就是让页面通过 get 来主动获取（同步）最新消息。具体实现如下：
首先，我们会在页面中启动一个 Shared Worker，启动方式非常简单：
// 构造函数的第二个参数是 Shared Worker 名称，也可以留空
const sharedWorker = new SharedWorker("../util.shared.js", "ctc");
然后，在该 Shared Worker 中支持 get 与 post 形式的消息：
/* ../util.shared.js: Shared Worker 代码 */
let data = null;
self.addEventListener("connect", function (e) {
const port = e.ports[0];
port.addEventListener("message", function (event) {
// get 指令则返回存储的消息数据
if (event.data.get) {
data && port.postMessage(data);
}
// 非 get 指令则存储该消息数据
else {
data = event.data;
}
});
port.start();
});
之后，页面定时发送 get 指令的消息给 Shared Worker，轮询最新的消息数据，并在页面监听返回信息：
// 定时轮询，发送 get 指令的消息
setInterval(function () {
sharedWorker.port.postMessage({ get: true });
}, 1000);
// 监听 get 消息的返回数据
sharedWorker.port.addEventListener(
"message",
(e) => {
const data = e.data;
const text = "[receive] " + data.msg + " —— tab " + data.from;
console.log("[Shared Worker] receive message:", text);
},
false
);
sharedWorker.port.start();
最后，当要跨页面通信时，只需给 Shared Worker postMessage 即可：
sharedWorker.port.postMessage(mydata);
注意，如果使用
addEventListener来添加Shared Worker的消息监听，需要显式调用MessagePort.start方法，即上文中的sharedWorker.port.start()；如果使用onmessage绑定监听则不需要。
IndexedDB
除了可以利用 Shared Worker 来共享存储数据，还可以使用其他一些“全局性”（支持跨页面）的存储方案。例如 IndexedDB 或 cookie。
鉴于大家对 cookie 已经很熟悉，加之作为“互联网最早期的存储方案之一”，cookie 已经在实际应用中承受了远多于其设计之初的责任，我们下面会使用 IndexedDB 来实现。
其思路很简单：与 Shared Worker 方案类似，消息发送方将消息存至 IndexedDB 中；接收方（例如所有页面）则通过轮询去获取最新的信息。在这之前，我们先简单封装几个 IndexedDB 的工具方法：
打开数据库连接：
function openStore() {
const storeName = "ctc_aleinzhou";
return new Promise(function (resolve, reject) {
if (!("indexedDB" in window)) {
return reject("don't support indexedDB");
}
const request = indexedDB.open("CTC_DB", 1);
request.onerror = reject;
request.onsuccess = (e) => resolve(e.target.result);
request.onupgradeneeded = function (e) {
const db = e.srcElement.result;
if (e.oldVersion === 0 && !db.objectStoreNames.contains(storeName)) {
const store = db.createObjectStore(storeName, { keyPath: "tag" });
store.createIndex(storeName + "Index", "tag", { unique: false });
}
};
});
}
存储数据
function saveData(db, data) {
return new Promise(function (resolve, reject) {
const STORE_NAME = "ctc_aleinzhou";
const tx = db.transaction(STORE_NAME, "readwrite");
const store = tx.objectStore(STORE_NAME);
const request = store.put({ tag: "ctc_data", data });
request.onsuccess = () => resolve(db);
request.onerror = reject;
});
}
查询/读取数据
function query(db) {
const STORE_NAME = "ctc_aleinzhou";
return new Promise(function (resolve, reject) {
try {
const tx = db.transaction(STORE_NAME, "readonly");
const store = tx.objectStore(STORE_NAME);
const dbRequest = store.get("ctc_data");
dbRequest.onsuccess = (e) => resolve(e.target.result);
dbRequest.onerror = reject;
} catch (err) {
reject(err);
}
});
}
剩下的工作就非常简单了。首先打开数据连接，并初始化数据：
openStore().then((db) => saveData(db, null));
对于消息读取，可以在连接与初始化后轮询：
openStore()
.then((db) => saveData(db, null))
.then(function (db) {
setInterval(function () {
query(db).then(function (res) {
if (!res || !res.data) {
return;
}
const data = res.data;
const text = "[receive] " + data.msg + " —— tab " + data.from;
console.log("[Storage I] receive message:", text);
});
}, 1000);
});
最后，要发送消息时，只需向 IndexedDB 存储数据即可：
openStore()
.then((db) => saveData(db, null))
.then(function (db) {
// …… 省略上面的轮询代码
// 触发 saveData 的方法可以放在用户操作的事件监听内
saveData(db, mydata);
});
window.open + window.opener
当我们使用 window.open 打开页面时，方法会返回一个被打开页面 window 的引用。而在未显示指定 noopener 时，被打开的页面可以通过 window.opener 获取到打开它的页面的引用 —— 通过这种方式我们就将这些页面建立起了联系（一种树形结构）。
首先，我们把 window.open 打开的页面的 window 对象收集起来：
let childWins = [];
document.getElementById("btn").addEventListener("click", function () {
const win = window.open("./some/sample");
childWins.push(win);
});
然后，当我们需要发送消息的时候，作为消息的发起方，一个页面需要同时通知它打开的页面与打开它的页面：
// 过滤掉已经关闭的窗口
childWins = childWins.filter((w) => !w.closed);
if (childWins.length > 0) {
mydata.fromOpenner = false;
childWins.forEach((w) => w.postMessage(mydata));
}
if (window.opener && !window.opener.closed) {
mydata.fromOpenner = true;
window.opener.postMessage(mydata);
}
注意，我这里先用 .closed 属性过滤掉已经被关闭的 Tab 窗口。这样，作为消息发送方的任务就完成了。下面看看，作为消息接收方，它需要做什么。
此时，一个收到消息的页面就不能那么自私了，除了展示收到的消息，它还需要将消息再传递给它所“知道的人”（打开与被它打开的页面）:
需要注意的是，我这里通过判断消息来源，避免将消息回传给发送方，防止消息在两者间死循环的传递。（该方案会有些其他小问题，实际中可以进一步优化）
window.addEventListener("message", function (e) {
const data = e.data;
const text = "[receive] " + data.msg + " —— tab " + data.from;
console.log("[Cross-document Messaging] receive message:", text);
// 避免消息回传
if (window.opener && !window.opener.closed && data.fromOpenner) {
window.opener.postMessage(data);
}
// 过滤掉已经关闭的窗口
childWins = childWins.filter((w) => !w.closed);
// 避免消息回传
if (childWins && !data.fromOpenner) {
childWins.forEach((w) => w.postMessage(data));
}
});
这样，每个节点（页面）都肩负起了传递消息的责任，也就是我说的“口口相传”，而消息就在这个树状结构中流转了起来。
WebSocket
使用 WebSocket 等服务器推送方案同步应用数据更新
非同源页面之间的通信
上面我们介绍了七种前端跨页面通信的方法，但它们大都受到同源策略的限制。然而有时候，我们有两个不同域名的产品线，也希望它们下面的所有页面之间能无障碍地通信。那该怎么办呢？
要实现该功能，可以使用一个用户不可见的 iframe 作为“桥”。由于 iframe 与父页面间可以通过指定 origin 来忽略同源限制，因此可以在每个页面中嵌入一个 iframe （例如：http://sample.com/bridge.html），而这些 iframe 由于使用的是一个 url，因此属于同源页面，其通信方式可以复用上面第一部分提到的各种方式。
页面与 iframe 通信非常简单，首先需要在页面中监听 iframe 发来的消息，做相应的业务处理：
/* 业务页面代码 */
window.addEventListener("message", function (e) {
// …… do something
});
然后，当页面要与其他的同源或非同源页面通信时，会先给 iframe 发送消息：
/* 业务页面代码 */
window.frames[0].window.postMessage(mydata, "*");
其中为了简便此处将 postMessage 的第二个参数设为了'*'，你也可以设为 iframe 的 URL。iframe 收到消息后，会使用某种跨页面消息通信技术在所有 iframe 间同步消息，例如下面使用的 Broadcast Channel：
/* iframe 内代码 */
const bc = new BroadcastChannel("AlienZHOU");
// 收到来自页面的消息后，在 iframe 间进行广播
window.addEventListener("message", function (e) {
bc.postMessage(e.data);
});
其他 iframe 收到通知后，则会将该消息同步给所属的页面：
/* iframe 内代码 */
// 对于收到的（iframe）广播消息，通知给所属的业务页面
bc.onmessage = function (e) {
window.parent.postMessage(e.data, "*");
};
下图就是使用 ifr`ame 作为“桥”的非同源页面间通信模式图:
其中“同源跨域通信方案”可以使用文章第一部分提到的某种技术。
总结
对于同源页面，常见的方式包括：
广播模式：Broadcast Channe / Service Worker / LocalStorage + StorageEvent
共享存储模式：Shared Worker / IndexedDB / cookie
口口相传模式：window.open + window.opener
基于服务端：Websocket / Comet / SSE 等
而对于非同源页面，则可以通过嵌入同源 iframe 作为“桥”，将非同源页面通信转换为同源页面通信。
