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 在開發 web 應用程序時，性能都是必不可少的話題。對于webpack打包的單頁面應用程序而言，我們可以采用很多方式來對性能進行優化，比方說 tree-shaking、模塊懶加載、利用 extrens 網絡cdn 加速這些常規的優化。

甚至在vue-cli 項目中我們可以使用 --modern 指令生成新舊兩份瀏覽器代碼來對程序進行優化。

而事實上，緩存一定是提升web應用程序有效方法之一，尤其是用戶受限于網速的情況下。提升系統的響應能力，降低網絡的消耗。

當然，內容越接近于用戶，則緩存的速度就會越快，緩存的有效性則會越高。

以客戶端而言，我們有很多緩存數據與資源的方法，例如 標準的瀏覽器緩存 以及 目前火熱的 Service worker。

但是，他們更適合靜態內容的緩存。例如 html，js，css以及圖片等文件。而緩存系統數據，我采用另外的方案。

那我現在就對我應用到項目中的各種 api 請求方案，從簡單到復雜依次介紹一下。

方案一、 數據緩存

簡單的 數據 緩存，第一次請求時候獲取數據，之后便使用數據，不再請求后端api。 

代碼如下： 

const dataCache = new Map()  
async getWares() {  
    let key = 'wares'  
    // 從data 緩存中獲取 數據  
    let data = dataCache.get(key)  
    if (!data) {  
        // 沒有數據請求服務器  
        const res = await request.get('/getWares')  
        // 其他操作  
        ...  
        data = ...  
        // 設置數據緩存  
        dataCache.set(key, data)  
    }  
    return data  
} 

第一行代碼 使用了 es6以上的 Map，如果對map不是很理解的情況下，你可以參考

ECMAScript 6 入門 Set 和 Map 或者 Exploring ES6 關于 map 和 set的介紹，此處可以理解為一個鍵值對存儲結構。

之后 代碼 使用 了 async 函數，可以將異步操作變得更為方便。你可以參考ECMAScript 6 入門 async函數來進行學習或者鞏固知識。

代碼本身很容易理解，是利用 Map 對象對數據進行緩存，之后調用從 Map 對象來取數據。對于及其簡單的業務場景，直接利用此代碼即可。

調用方式： 

getWares().then( ... )  
// 第二次調用 取得先前的data  
getWares().then( ... ) 

方案二、 promise緩存

方案一本身是不足的。因為如果考慮同時兩個以上的調用此 api，會因為請求未返回而進行第二次請求api。

當然，如果你在系統中添加類似于 vuex、redux這樣的單一數據源框架，這樣的問題不太會遇到，但是有時候我們想在各個復雜組件分別調用api，而不想對組件進行組件通信數據時候，便會遇到此場景。 

const promiseCache = new Map()  
getWares() {  
    const key = 'wares'  
    let promise = promiseCache.get(key);  
    // 當前promise緩存中沒有 該promise  
    if (!promise) {  
        promise = request.get('/getWares').then(res => {  
            // 對res 進行操作  
            ...  
        }).catch(error => {  
            // 在請求回來后，如果出現問題，把promise從cache中刪除 以避免第二次請求繼續出錯S  
            promiseCache.delete(key)  
            return Promise.reject(error)  
        })  
    }  
    // 返回promise  
    return promise  
} 

該代碼避免了方案一的同一時間多次請求的問題。同時也在后端出錯的情況下對promise進行了刪除，不會出現緩存了錯誤的promise就一直出錯的問題。

調用方式: 

getWares().then( ... )  
// 第二次調用 取得先前的promise  
getWares().then( ... ) 

方案三、 多promise 緩存

該方案是同時需要 一個以上 的api請求的情況下，對數據同時返回，如果某一個api發生錯誤的情況下。

均不返回正確數據。 

const querys ={  
    wares: 'getWares',  
    skus: 'getSku'  
}  
const promiseCache = new Map()  
async queryAll(queryApiName) {  
    // 判斷傳入的數據是否是數組  
    const queryIsArray = Array.isArray(queryApiName)  
    // 統一化處理數據，無論是字符串還是數組均視為數組  
    const apis = queryIsArray ? queryApiName : [queryApiName]  
    // 獲取所有的 請求服務  
    const promiseApi = []  
    apis.forEach(api => {  
        // 利用promise   
        let promise = promiseCache.get(api)  
        if (promise) {  
            // 如果 緩存中有，直接push  
            promise.push(promise)  
        } else {  
             promise = request.get(querys[api]).then(res => {  
                // 對res 進行操作  
                ...  
                }).catch(error => {  
                // 在請求回來后，如果出現問題，把promise從cache中刪除  
                promiseCache.delete(api)  
                return Promise.reject(error)  
            })  
            promiseCache.set(api, promise)  
            promiseCache.push(promise)  
        }  
    })  
    return Promise.all(promiseApi).then(res => {  
        // 根據傳入的 是字符串還是數組來返回數據，因為本身都是數組操作  
        // 如果傳入的是字符串，則需要取出操作  
        return queryIsArray ? res : res[0]  
    })  
} 

該方案是同時獲取多個服務器數據的方式。可以同時獲得多個數據進行操作，不會因為單個數據出現問題而發生錯誤。

調用方式： 

queryAll('wares').then( ... )  
// 第二次調用 不會去取 wares，只會去skus  
queryAll(['wares', 'skus']).then( ... ) 

方案四 、添加時間有關的緩存

往往緩存是有危害的，如果我們在知道修改了數據的情況下，直接把 cache 刪除即可，此時我們調用方法就可以向服務器進行請求。

這樣我們規避了前端顯示舊的的數據。但是我們可能一段時間沒有對數據進行操作，那么此時舊的數據就一直存在，那么我們最好規定個時間來去除數據。

該方案是采用了 類 持久化數據來做數據緩存，同時添加了過期時長數據以及參數化。 

代碼如下： 

首先定義持久化類,該類可以存儲 promise 或者 data 

class ItemCache() {  
    construct(data, timeout) {  
        this.data = data  
        // 設定超時時間，設定為多少秒  
        this.timeout = timeout  
        // 創建對象時候的時間，大約設定為數據獲得的時間  
        this.cacheTime = (new Date()).getTime  
    }  
} 

然后我們定義該數據緩存。我們采用Map 基本相同的api 

class ExpriesCache {  
    // 定義靜態數據map來作為緩存池  
    static cacheMap =  new Map()  
    // 數據是否超時  
    static isOverTime(name) {  
        const data = ExpriesCache.cacheMap.get(name)  
        // 沒有數據 一定超時  
        if (!data) return true  
        // 獲取系統當前時間戳  
        const currentTime = (new Date()).getTime()    
          // 獲取當前時間與存儲時間的過去的秒數  
        const overTime = (currentTime - data.cacheTime) / 1000  
        // 如果過去的秒數大于當前的超時時間，也返回null讓其去服務端取數據  
        if (Math.abs(overTime) > data.timeout) {  
            // 此代碼可以沒有，不會出現問題，但是如果有此代碼，再次進入該方法就可以減少判斷。  
            ExpriesCache.cacheMap.delete(name)  
            return true  
        }  
        // 不超時  
        return false 
    }  
    // 當前data在 cache 中是否超時  
    static has(name) {  
        return !ExpriesCache.isOverTime(name)  
    }  
    // 刪除 cache 中的 data  
    static delete(name) {  
        return ExpriesCache.cacheMap.delete(name)  
    }  
    // 獲取  
    static get(name) {  
        const isDataOverTiem = ExpriesCache.isOverTime(name)  
        //如果 數據超時，返回null，但是沒有超時，返回數據，而不是 ItemCache 對象  
        return isDataOverTiem ? null : ExpriesCache.cacheMap.get(name).data  
    }  
    // 默認存儲20分鐘  
    static set(name, data, timeout = 1200) {  
        // 設置 itemCache  
        const itemCache = mew ItemCache(data, timeout)  
        //緩存  
        ExpriesCache.cacheMap.set(name, itemCache)  
    }  
} 

此時數據類以及操作類 都已經定義好,我們可以在api層這樣定義 

// 生成key值錯誤  
const generateKeyError = new Error("Can't generate key from name and argument")  
// 生成key值  
function generateKey(name, argument) {  
    // 從arguments 中取得數據然后變為數組  
    const params = Array.from(argument).join(',')  
    try{  
        // 返回 字符串，函數名 + 函數參數  
        return `${name}:${params}`  
    }catch(_) {  
        // 返回生成key錯誤  
        return generateKeyError  
    }  
}  
async getWare(params1, params2) {  
    // 生成key  
    const key = generateKey('getWare', [params1, params2])   
    // 獲得數據  
    let data = ExpriesCache.get(key)  
    if (!data) {  
        const res = await request('/getWares', {params1, params2})  
        // 使用 10s 緩存，10s之后再次get就會 獲取null 而從服務端繼續請求  
        ExpriesCache.set(key, res, 10)  
    }  
    return data  
} 

該方案使用了 過期時間 和 api 參數不同而進行 緩存的方式。已經可以滿足絕大部分的業務場景。

調用方式： 

getWares(1,2).then( ... )  
// 第二次調用 取得先前的promise  
getWares(1,2).then( ... )  
// 不同的參數，不取先前promise  
getWares(1,3).then( ... ) 

方案五、基于修飾器的方案四

和方案四是的解法一致的，但是是基于修飾器來做。

代碼如下： 

// 生成key值錯誤  
const generateKeyError = new Error("Can't generate key from name and argument")  
// 生成key值  
function generateKey(name, argument) {  
    // 從arguments 中取得數據然后變為數組  
    const params = Array.from(argument).join(',')  
    try{  
        // 返回 字符串  
        return `${name}:${params}`  
    }catch(_) {  
        return generateKeyError  
    }  
}  
function decorate(handleDescription, entryArgs) {  
    // 判斷 當前 最后數據是否是descriptor，如果是descriptor,直接 使用  
    // 例如 log 這樣的修飾器  
    if (isDescriptor(entryArgs[entryArgs.length - 1])) {  
        return handleDescription(...entryArgs, [])  
    } else {  
        // 如果不是  
        // 例如 add(1) plus(20) 這樣的修飾器  
        return function() {  
            return handleDescription(...Array.protptype.slice.call(arguments), entryArgs)  
        }  
    }  
}  
function handleApiCache(target, name, descriptor, ...config) {  
    // 拿到函數體并保存  
    const fn = descriptor.value  
    // 修改函數體  
    descriptor.value = function () {   
        const key =  generateKey(name, arguments)  
        // key無法生成，直接請求 服務端數據  
        if (key === generateKeyError)  {  
            // 利用剛才保存的函數體進行請求  
            return fn.apply(null, arguments)  
        }  
        let promise = ExpriesCache.get(key)  
        if (!promise) {  
            // 設定promise  
            promise = fn.apply(null, arguments).catch(error => {  
                 // 在請求回來后，如果出現問題，把promise從cache中刪除  
                ExpriesCache.delete(key)  
                // 返回錯誤  
                return Promise.reject(error)  
            })  
            // 使用 10s 緩存，10s之后再次get就會 獲取null 而從服務端繼續請求  
            ExpriesCache.set(key, promise, config[0])  
        }  
        return promise   
    }  
    return descriptor;  
} 
// 制定 修飾器  
function ApiCache(...args) {  
    return decorate(handleApiCache, args)  
} 

此時 我們就會使用 類來對api進行緩存 

class Api {  
    // 緩存10s  
    @ApiCache(10)  
    // 此時不要使用默認值，因為當前 修飾器 取不到  
    getWare(params1, params2) {  
        return request.get('/getWares')  
    }  
} 

因為函數存在函數提升，所以沒有辦法利用函數來做 修飾器 

例如: 

var counter = 0;  
var add = function () {  
  counter++;  
};  
@add  
function foo() {  
} 

該代碼意圖是執行后counter等于 1，但是實際上結果是counter等于 0。因為函數提升，使得實際執行的代碼是下面這樣 

@add  
function foo() {  
}  
var counter; 
var add;  
counter = 0;  
add = function () {  
  counter++;  
}; 

所以沒有 辦法在函數上用修飾器。具體參考ECMAScript 6 入門 Decorator

此方式寫法簡單且對業務層沒有太多影響。但是不可以動態修改 緩存時間

調用方式 

getWares(1,2).then( ... )  
// 第二次調用 取得先前的promise  
getWares(1,2).then( ... )  
// 不同的參數，不取先前promise  
getWares(1,3).then( ... ) 

總結

api的緩存機制與場景在這里也基本上介紹了，基本上能夠完成絕大多數的數據業務緩存，在這里我也想請教教大家，有沒有什么更好的解決方案，或者這篇博客中有什么不對的地方，歡迎指正，在這里感謝各位了。 

同時這里也有很多沒有做完的工作，可能會在后面的博客中繼續完善。