vue3 专用 indexedDB 封装库，基于Promise告别回调地狱

IndexedDB 的官网

https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/API/IndexedDB_API
这个大概是官网吧，原始是英文的，现在陆续是出中文版。有空的话还是多看看官网。

简介

IndexedDB 是一种底层 API，用于在客户端存储大量的结构化数据（也包括文件/二进制大型对象（blobs））。该 API 可以使用索引实现对数据的高性能搜索。

简单的说就是 —— 能装！indexedDB 是前端的一种“事务型对象数据库”，可以存放很多很多的对象（当然也可以是其他类型），功能很强大，可以用作数据（对象）在前端的缓存容器。或者其他用途。

使用也是很简单的，网上可以找到很多教程，官网也推荐了几个封装类库。
只是我比较懒，得看别人的类库（好吧，我看不懂），而是想按照自己的想法封装一个自己用着习惯的类库。

最近在使用 Vue3，所以想针对 Vue3 做一套 indexedDB 的类库，实现客户端缓存数据的功能。

其实这里介绍的应该算是第二版了，第一版在项目里面试用一段时间后，发现了几个问题，所以想在新版本里面一起解决。

indexedDB 的操作思路

一开始看 indexedDB 的时候各种懵逼，只会看大神写的文章，然后照猫画虎，先不管原理，把代码copy过来能运行起来，能读写数据即可。

现在用了一段时间，有了一点理解，整理如下：

• 获取 indexedDB 的对象
• open （打开/建立）数据库。
• 如果没有数据库，或者版本升级：
  • 调用 onupgradeneeded（建立/修改数据库），然后调用 onsuccess。
• 如果已有数据库，且版本不变，那么直接调用 onsuccess。
• 在 onsuccess 里得到连接对象后：
  • 开启事务。
    • 得到对象仓库。
      • 执行各种操作：添加、修改、删除、获取等。
      • 用索引和游标实现查询。
    • 得到结果

思路明确之后，我们就好封装了。

做一个 help，封装初始化的代码

前端数据库和后端数据库对比一下，就会发现一个很明显的区别，后端数据库是先配置好数据库，建立需要的表，然后添加初始数据，最后才开始运行项目。

在项目里面不用考虑数据库是否已经建立好了，直接用就行。

但是前端数据库就不行了，必须先考虑数据库有没有建立好，初始数据有没有添加进去，然后才可以开始常规的操作。

所以第一步就是要封装一下初始化数据库的部分。

我们先建立一个 help.js 文件，在里面写一个 ES6 的 class。

/**
 * indexedDB 的 help，基础功能的封装
 * * 打开数据库，建立对象仓库，获取连接对象，实现增删改查
 * * info 的结构：
 * * * dbFlag: '' // 数据库标识，区别不同的数据库
 * * * dbConfig: { // 连接数据库
 * * * * dbName: '数据库名称',
 * * * * ver: '数据库版本',
 * * * },
 * * * stores: {
 * * * * storeName: { // 对象仓库名称
 * * * * * id: 'id', // 主键名称
 * * * * * index: { // 可以不设置索引
 * * * * * * name: ture, // key：索引名称；value：是否可以重复
 * * * * * }
 * * * * }
 * * * },
 * * * init: (help) => {} // 完全准备好之后的回调函数
 */
export default class IndexedDBHelp {
  constructor (info) {
    this.myIndexedDB = window.indexedDB || window.webkitIndexedDB || window.mozIndexedDB || window.msIndexedDB
    if (!this.myIndexedDB) {
      console.log('您的浏览器不支持IndexedDB')
    }
    // 数据库名称和版本号
    this._info = {
      dbName: info.dbConfig.dbName,
      ver: info.dbConfig.ver
    }
    // 记录连接数据库的对象， IDBDatabase 类型，因为open是异步操作，所以不能立即获得。
    this._db = null

    // 记录仓库状态。new：新库或者版本升级后；old：有对象仓库了。
    this._storeState = 'pending'

    /**
     * 注册回调事件。
     * * 如果组件读写 indexedDB 的时还没有准备好的话，
     * * 可以来注册一个事件，等准备好了之后回调。
     */
    this._regCallback = []

    // 打开数据库，异步操作，大概需要几毫秒的时间。
    this.dbRequest = this.myIndexedDB.open(this._info.dbName, this._info.ver)

    // 第一次，或者版本升级时执行，根据配置信息建立表
    this.dbRequest.onupgradeneeded = (event) => {
      this._storeState = 'new'
      const db = event.target.result
      // console.log('【2】新建或者升级数据库 onupgradeneeded --- ', db)

      for (const key in info.stores) {
        const store = info.stores[key]
        if (db.objectStoreNames.contains(key)) {
          // 已经有仓库，验证一下是否需要删除原来的仓库
          if (store.isClear) {
            // 删除原对象仓库，没有保存数据
            db.deleteObjectStore(key)
            // 建立新对象仓库
            const objectStore = db.createObjectStore(key, { keyPath: store.id })
            // 建立索引
            for (const key2 in store.index) {
              const unique = store.index[key2]
              objectStore.createIndex(key2, key2, { unique: unique })
            }
          }
        } else {
          // 没有对象仓库，建立
          const objectStore = db.createObjectStore(key, { keyPath: store.id }) /* 自动创建主键 autoIncrement: true */
          // 建立索引
          for (const key2 in store.index) {
            const unique = store.index[key2]
            objectStore.createIndex(key2, key2, { unique: unique })
          }
        }
      }
    }

    // 数据库打开成功，记录连接对象
    this.dbRequest.onsuccess = (event) => {
      this._db = event.target.result // dbRequest.result
      // console.log('【1】成功打开数据库 onsuccess --- ', this._db)
      // 修改状态
      if (this._storeState === 'pending') {
        this._storeState = 'old'
      }
      // 调用初始化的回调
      if (typeof info.init === 'function') {
        info.init(this)
      }
      // 调用组件注册的回调
      this._regCallback.forEach(fn => {
        if (typeof fn === 'function') {
          fn()
        }
      })
    }

    // 处理出错信息
    this.dbRequest.onerror = (event) => {
      // 出错
      console.log('打开数据库出错：', event.target.error)
    }
  }
  // 挂载其他操作，后面介绍。。。
}

这里要做几个主要的事情：

• 判断浏览器是否支持 indexedDB
• 打开数据库
• 设置对象仓库
• 保存连接对象，备用

另外使用 jsDoc 进行参数说明，有的时候是可以出现提示，就算不出提示，也是可以有说明的作用，避免过几天自己都想不起来怎么用参数了。

挂载事务

拿到数据库的连接对象之后，我们可以（必须）开启一个事务，然后才能执行其他操作。

所以我们需要先把事务封装一下，那么为啥要单独封装事务呢？

因为这样可以实现打开一个事务，然后传递事务实例，从而实现连续操作的目的，虽然这种的情况不是太多，但是感觉还是应该支持一下这种功能。

begin-tran.js

/**
 * 开启一个读写的事务
 * @param {*} help indexedDB 的 help
 * @param {Array} storeName 字符串的数组，对象仓库的名称
 * @param {string} type readwrite：读写事务；readonly：只读事务；versionchange：允许执行任何操作，包括删除和创建对象存储和索引。
 * @returns 读写事务
 */
const beginTran = (help, storeName, type = 'readwrite') => {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    const _tran = () => {
      const tranRequest = help._db.transaction(storeName, type)
      tranRequest.onerror = (event) => {
        console.log(type + ' 事务出错：', event.target.error)
        reject(`${type} 事务出错：${event.target.error}`)

      }
      resolve(tranRequest)
      tranRequest.oncomplete = (event) => {
        // console.log('beginReadonly 事务完毕：', window.performance.now())
      }
    }

    if (help._db) {
      _tran() // 执行事务
    } else {
      // 注册一个回调事件
      help._regCallback.push(() => _tran())
    }
  })
}
export default beginTran

• 支持多个对象仓库
  storeName 是字符串数组，所以可以针对多个对象仓库同时开启事务，然后通过 tranRequest.objectStore(storeName) 来获取具体的对象仓库。

• 挂载到 help
  因为是写在单独的js文件里面，所以还需要在 help 里面引入这个js文件，然后挂到 help 上面，以便实现 help.xxx 的调用形式，这样拿到help即可，不用 import
  各种函数了。

import _beginTran from './begin-tran.js' // 事务
... help 的其他代码
  // 读写的事务
  beginWrite (storeName) {
    return _beginTran(this, storeName, 'readwrite')
  }

  // 只读的事务
  beginReadonly (storeName) {
    return _beginTran(this, storeName, 'readonly')
  }

是不是有一种“循环调用”的感觉？js 就是可以这么放飞自我。然后需要我们写代码的时候就要万分小心，因为不小心的话很容易写出来死循环。

挂载增删改查

事务准备好了，我们就可以进行下一步操作。

先设计一个添加对象的 js文件：

addModel.js

import _vueToObject from './_toObject.js'

/**
 * 添加对象
 * @param { IndexedDBHelp } help 访问数据库的实例
 * @param { string } storeName 仓库名称（表名）
 * @param { Object } model 对象
 * @param { IDBTransaction } tranRequest 如果使用事务的话，需要传递开启事务时创建的连接对象
 * @returns 新对象的ID
 */
export default function addModel (help, storeName, model, tranRequest = null) {
  // 取对象的原型，便于保存 reactive 
  const _model = _vueToObject(model)
  // 定义一个 Promise 的实例
  return new Promise((resolve, reject) => {
    // 定义个函数，便于调用
    const _add = (__tran) => {
      __tran
        .objectStore(storeName) // 获取store
        .add(_model) // 添加对象
        .onsuccess = (event) => { // 成功后的回调
          resolve(event.target.result) // 返回对象的ID
        }
    }
    if (tranRequest === null) {
      help.beginWrite([storeName]).then((tran) => {
        // 自己开一个事务
        _add(tran)
      })
    } else {
      // 使用传递过来的事务
      _add(tranRequest)
    }
  })
}

首先使用 Promise 封装默认的回调模式，然后可以传递进来一个事务进来，这样可以实现打开事务连续添加的功能。

如果不传递事务的话，内部会自己开启一个事务，这样添加单个对象的时候也会很方便。

然后在 help 里面引入这个 js文件，再设置一个函数：

import _addModel from './model-add.js' // 添加一个对象

  /**
   * 添加一个对象
   * @param {string} storeName 仓库名称
   * @param {object} model 要添加的对象
   * @param {*} tranRequest 事务，可以为null
   * @returns 
   */
  addModel (storeName, model, tranRequest = null) {
    return _addModel(this, storeName, model, tranRequest = null)
  }

这样就可以挂载上来了。把代码分在多个 js文件里面，便于维护和扩展。

修改、删除和获取的代码也类似，就不一一列举了。

使用方式

看了上面的代码可能会感觉很晕，这么复杂？不是说很简单吗？

对呀，把复杂封装进去了，剩下的就是简单的调用了。那么如何使用呢？

准备创建数据库的信息

我们先定义一个对象，存放需要的各种信息

const dbInfo = {
  dbFlag: 'project-meta-db', // 数据库标识，区分不同的数据库。如果项目里只有一个，那么不需要加这个标识
  dbConfig: {
    dbName: 'nf-project-meta', // 数据库名称
    ver: 2
  },
  stores: { // 数据库里的表（对象仓库）
    moduleMeta: { // 模块的meta {按钮,列表,分页,查询,表单若干}
      id: 'moduleId',
      index: {},
      isClear: false
    },
    menuMeta: { // 菜单用的meta
      id: 'id',
      index: {},
      isClear: false
    },
    serviceMeta: { // 后端API的meta，在线演示用。
      id: 'moduleId',
      index: {},
      isClear: false
    }
  },
  init: (help) => {
    // 数据库建立好了
    console.log('inti事件触发：indexedDB 建立完成 ---- help：', help)
  }
}

• dbFlag
  一个项目里面可能需要同时使用多个 indexedDB 的数据库，那么就需要一个标识区分一下，dbFlag 就是区分标识。

• stores
  对象仓库的说明，在 onupgradeneeded 事件里面依据这个信息创建对象仓库。

• init
  indexedDB 都准备好之后的回调函数。

直接使用

import IndexedDB from '../../../packages/nf-ws-indexeddb/help.js'

// 建立实例
const help = new IndexedDB(dbInfo)

// 添加对象的测试
const add = () => {
  // 定义一个对象
  const model = {
    id: new Date().valueOf(),
    name: 'test'
  }
  // 添加
  help.addModel('menuMeta', model).then((res) => {
    console.log('添加成功！', res) // 返回对象ID
  })
}

• 定义一个数据库描述信息
• 生成 help 的实例
• 使用 help.addModel 添加对象

做个“外壳”套个娃

检查一下代码，发现有几个小问题：

• 每次使用都需要实例化一个help吗？是不是有点浪费？
• 对象仓库名还需要写字符串，万一写错了怎么办？
• help.xxxModel(xxx,xxx,xxx) 是不是有点麻烦？

所以我们需要在套一个外壳，让使用更方便。

import IndexedDB from './help.js'

/**
 * 把 indexedDB 的help 做成插件的形式
 */
export default {
  _indexedDBFlag: Symbol('nf-indexedDB-help'),
  _help: {}, // 访问数据库的实例
  _store: {}, // 存放对象，实现 foo.addModel(obj)的功能 
  
  createHelp (info) {
    let indexedDBFlag = this._indexedDBFlag
    if (typeof info.dbFlag === 'string') {
      indexedDBFlag = Symbol.for(info.dbFlag)
    } else if (typeof info.dbFlag === 'symbol') {
      indexedDBFlag = info.dbFlag
    }
    // 连接数据库，获得实例。
    const help = new IndexedDB(info)
    // 存入静态对象，以便于支持保存多个不同的实例。
    this._help[indexedDBFlag] = help // help
    this._store[indexedDBFlag] = {} // 仓库变对象

    // 把仓库变成对象的形式，避免写字符串的仓库名称
    for (const key in info.stores) {
      this._store[indexedDBFlag][key] = {
        put: (obj) => {
          let _id = obj
          if (typeof obj === 'object') {
            _id = obj[info.stores[key].id]
          }
          return help.updateModel(key, obj, _id)
        },
        del: (obj) => {
          let _id = obj
          if (typeof obj === 'object') {
            _id = obj[info.stores[key].id]
          }
          return help.deleteModel(key, _id)
        },
        add: (obj) => help.addModel(key, obj),
        get: (id = null) => help.getModel(key, id)
      }
    }
  },

  // 获取静态对象里的数据库实例
  useDBHelp (_dbFlag) {
    let flag = this._indexedDBFlag
    if (typeof _dbFlag === 'string') {
      flag = Symbol.for(_dbFlag)
    } else if (typeof _dbFlag === 'symbol') {
      flag = _dbFlag
    }
    return this._help[flag]
  },
  useStore (_dbFlag) {
    let flag = this._indexedDBFlag
    if (typeof _dbFlag === 'string') {
      flag = Symbol.for(_dbFlag)
    } else if (typeof _dbFlag === 'symbol') {
      flag = _dbFlag
    }
    return this._store[flag]
  }
}

首先，这是一个静态对象，可以存放 help 的实例，可以实现全局访问的效果。

以前是 使用 provide / inject 保存的，但是发现有点不太方便，也不是十分必要，所以改成了静态对象的方式。

然后根据建表的信息，创建仓库的对象，把字符串的仓库名称变成对象的形式，这样就方便多了。

为啥是 “useDBHelp”呢，因为要和 webSQL的 help 加以区分。

使用的时候就变成了这样：

// 把仓库当做“对象”
const  { menuMeta }  = dbInstall.useStore(dbInfo.dbFlag)

// 添加对象
const add = () => {
  const t1 = window.performance.now()
  console.log('\n -- 准备添加对象 --：', t1)
  const model = {
    id: new Date().valueOf(),
    name: 'test-。'
  }
  menuMeta.add(model).then((res) => {
    const t2 = window.performance.now()
    console.log('添加成功！', res, '用时：', t2 - t1, '\n')
  })
}

这样的话，就方便多了。对象仓库名.xxx(oo) 就可以，代码简洁了很多。

进一步套娃

上面是把对象仓库看做了“对象”，然后实现增删改查，那么能不能让object 本身实现增删改查呢？

既然封装到这一步了，我们可以再前进一下，使用 js的原型 实现 object 的增删改查。

// 给 model 加上增删改查的函数
for (const key in info.stores) {
  this._store[indexedDBFlag][key] = {
    createModel: (model) => {
      function MyModel (_model) {
        for (const key in _model) {
          this[key] = _model[key]
        }
      }
      MyModel.prototype.add = function (tran = null) {
        return help.addModel(key, this, tran)
      }
      MyModel.prototype.save = function (tran = null) {
        const _id = this[info.stores[key].id]
        return help.setModel(key, this, _id, tran)
      }
      MyModel.prototype.load = function (tran = null) {
        return new Promise((resolve, reject) => {
          // 套个娃
          const _id = this[info.stores[key].id]
          help.getModel(key, _id, tran).then((res) => {
            Object.assign(this, res)
            resolve(res)
          })
        })
      }
      MyModel.prototype.del = function (tran = null) {
        const _id = this[info.stores[key].id]
        return help.delModel(key, _id, tran)
      }
      const re = new MyModel(model)
      return reactive(re)
    }
  }
}

首先给对象仓库加一个 “createModel”函数，用于把 object 和对象仓库挂钩，然后用原型挂上增删改查的函数，最后 new 一个实例返回。

使用方式：

// 对象仓库，创建一个实例，reactive 形式
const testModel = menuMeta.createModel({
  id: 12345,
  name: '对象自己save'
})
 
// 对象直接保存
const mSave = () => {
  testModel.name = '对象自己save' + window.performance.now()
  testModel.save().then((res) => {
    // 保存完成
  })
}

因为加上了 reactive，所以可以自带响应性。
这样是不是很像“充血实体类”了？

id 值建议不要修改，虽然可以改，但是总感觉改了的话比较别扭。

统一“出口”

虽然用 help 带上了几个常规操作，但是出口还是不够统一，像 Vue 那样，就一个出口是不是很方便呢？所以我们也要统一一下：

storage.js

// 引入各种函数，便于做成npm包
// indexedDB 部分
import dbHelp from './nf-ws-indexeddb/help.js'
import dbInstall from './nf-ws-indexeddb/install.js'

// indexedDB 部分
const dbCreateHelp = (info) => dbInstall.createHelp(info)
const useDBHelp = (_dbFlag) => dbInstall.useDBHelp(_dbFlag)
const useStores = (_dbFlag) => dbInstall.useStores(_dbFlag)

export {
  // indexedDB 部分
  dbHelp, // indexedDB 的 help
  dbCreateHelp, // 创建 help 实例，初始化设置
  useDBHelp, // 组件里获取 help 的实例
  useStores // 组件里获取对象仓库，方便实现增删改查
}

这样也便于我们打包发布到npm。

在 vue 里面使用

基本工作都作好了，就剩最后一个问题了，在 Vue3 里面如何使用呢？

我们可以仿造一下 vuex 的使用方式，先建立一个 js文件，实现统一设置。

store-project/db.js

// 引入 indexedDB 的 help
import { dbCreateHelp } from '../../packages/storage.js'

// 引入数据库数据
const db = {
  dbName: 'nf-project-meta',
  ver: 5
}

/**
 * 设置
 */
export default function setup (callback) {
  const install = dbCreateHelp({
    // dbFlag: 'project-meta-db',
    dbConfig: db,
    stores: { // 数据库里的表
      moduleMeta: { // 模块的meta {按钮,列表,分页,查询,表单若干}
        id: 'moduleId',
        index: {},
        isClear: false
      },
      menuMeta: { // 菜单用的meta
        id: 'id',
        index: {},
        isClear: false
      },
      serviceMeta: { // 后端API的meta，在线演示用。
        id: 'moduleId',
        index: {},
        isClear: false
      },
      testIndex: { // 测试索引和查询。
        id: 'moduleId',
        index: {
          kind: false,
          type: false
        },
        isClear: false
      }
    },
    // 加入初始数据
    init (help) {
      if (typeof callback === 'function') {
        callback(help)
      }
    }
  })
  return install
}

然后在 main.js 里面调用，因为这是最早执行代码的地方，可以第一时间建立数据库。

// 引入 indexedDB 的help
import dbHelp from './store-project/db.js'

dbHelp((help) => {
  // indexedDB 准备好了
  console.log('main里面获取 indexedDB 的help', help)
})

同时可以把 help 的实例存入静态对象里面。

其实一开始是使用 provide 注入的，但是发现不是太适合，因为在main.js这个层级里面无法使用inject读取出来，这样的话，和状态等的操作就不太方便。

所以干脆放在静态对象里面好了，任何地方都可以访问到。

并不需要使用 use 挂载到 App 上面。

索引和查询

由于篇幅有限，这里就先不介绍了，如果大家感兴趣的话，可以在写一篇补充一下。

源码

封装前端存储
https://gitee.com/naturefw/nf-web-storage

在线演示

https://naturefw.gitee.io/vite2-vue3-demo

安装方式

yarn add nf-web-storage