摘要：為了更方便地開發(fā)webwidget和wehapp等應(yīng)用程序，文中提出一種基于XML (HTML)描述并輔之以JavaSeript之類的腳本，構(gòu)造出可以離線應(yīng)用的程序。這是WPF、wehOS等技術(shù)的基礎(chǔ)思想，考慮到安全性，這類軟件不可能允許應(yīng)用直接操作本地文件系統(tǒng)，都是通過一層抽象，以滿足一般性的應(yīng)用開發(fā)為目標(biāo)。文中就是通過分析HTML5標(biāo)準(zhǔn)，從而對基于描述的客戶端結(jié)構(gòu)化存儲提供統(tǒng)一的解決方案。HTML5關(guān)于數(shù)據(jù)庫的接口標(biāo)準(zhǔn)目前還只是在部分瀏覽器中得以實現(xiàn)，但是隨著技術(shù)發(fā)展，會有更多的瀏覽器加入這種標(biāo)準(zhǔn)，在將來基于瀏覽器的web應(yīng)用開發(fā)都可以采取HTML5標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫接口。

關(guān)鍵詞：瀏覽器；HTML5；結(jié)構(gòu)化存儲；離線應(yīng)用；數(shù)據(jù)庫

0 引 言

SaaS是Software-as-a-service(軟件即服務(wù))的簡稱，是隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用軟件的成熟，在21世紀(jì)開始興起的一種完全創(chuàng)新的軟件應(yīng)用模式。

它與“ON-demand software”(按需軟件)，the applicationservice provider(ASP，應(yīng)用服務(wù)提供商)，hoSTed software(托管軟件)具有相似的含義。它是一種通過lntenet提供軟件的模式，廠商將應(yīng)用軟件服務(wù)，按定購的服務(wù)多少和時間長短向廠商支付費(fèi)用，并通過互聯(lián)網(wǎng)獲得廠商提供的服務(wù)。

用戶不用再購買軟件，而改用向提供商租用基于web的軟件，來管理企業(yè)經(jīng)營活動，且無需對軟件進(jìn)行維護(hù)，服務(wù)提供商會全權(quán)管理和維護(hù)軟件，軟件廠商在向客戶提供互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的同時，也提供軟件的離線操作和本地數(shù)據(jù)存儲，讓用戶隨時隨地都可以使用其定購的軟件和服務(wù)。

對于許多小型企業(yè)來說，SaaS是采用先進(jìn)技術(shù)的最好途徑，它消除了企業(yè)購買、構(gòu)建和維護(hù)基礎(chǔ)設(shè)施和應(yīng)用程序的需要。

在這種模式下，客戶不再像傳統(tǒng)模式那樣花費(fèi)大量投資用于硬件、軟件、人力，而只需要支出一定的租賃服務(wù)費(fèi)用，通過互聯(lián)網(wǎng)便可以享受到相應(yīng)的硬件、軟件和維護(hù)服務(wù)，享有軟件使用權(quán)和不斷升級，這是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用最具效益的營運(yùn)模式。

1 客戶端存儲

為了研究本地結(jié)構(gòu)化存儲，這里先來回答兩個基本問題。

什么是客戶端存儲?

客戶端存儲是相對服務(wù)器端存儲而言的，主要是指在web應(yīng)用當(dāng)中原本存儲于服務(wù)器中的數(shù)據(jù)現(xiàn)在存儲在本地(browser)了，它帶來的直接好處就是：支持該技術(shù)的web應(yīng)用不用連接Intemet就可以很好地運(yùn)行。

為什么需要客戶端存儲?

它可以緩解高峰期服務(wù)器端查詢的壓力，也可以省下不少帶寬，查詢速度快，它也使離線應(yīng)用開發(fā)成為可能。但是同時，它也存在著一些問題，比如數(shù)據(jù)的保密性如何實現(xiàn)，如何防止數(shù)據(jù)被攻擊。

1．1  2種客戶端存儲技術(shù)的實現(xiàn)方式

(1)以瀏覽器插件的形式存在(如google gears，mi—crosoft silverlight)。

(2)在瀏覽器開發(fā)的過程中就加入了該特性(刪I5的解決方案)。

1．2  當(dāng)前瀏覽器的主要數(shù)據(jù)存儲方式

除了通用的rookies外，還有：

1)在intemet explorer下，可以使用UserData來存儲；

2)在firefox下，可以通過sessionStorage來存儲；

3)safari可以通過Database Storage來存儲；

4)opera可以通過widgets來實現(xiàn)。不支持HTML5結(jié)構(gòu)化存儲，有一套自己的實現(xiàn)方法。

可見，目前實現(xiàn)本地數(shù)據(jù)存儲的標(biāo)準(zhǔn)并未統(tǒng)一。

以下對這些存儲方式做簡單介紹，之后重點(diǎn)分析HTML5的實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)。

一直以來瀏覽器依靠插件技術(shù)實現(xiàn)客戶端存儲，因為HTTP cookies在結(jié)構(gòu)化方面有些限制(只有4k)，所以這些年其他技術(shù)有所發(fā)展，它們是：

(1)userData：僅在IE5．5及以后的版本中有使用。

userData的存儲機(jī)制：將要保存的數(shù)據(jù)以“健值對(健作為屬性，值為屬性的值)”的形式保存在XML文檔中。userData行為提供了一個比Cookie更具有動態(tài)性和更大容量的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。每頁的UserData存儲區(qū)數(shù)據(jù)大小可以達(dá)到64 kb，每個域名可以達(dá)到640 kb-2j。

userData行為通過sessions為每個對象分配User—Data存儲區(qū)。使用save和load方法將UserData存儲區(qū)數(shù)據(jù)保存在緩存(cache)中。一旦UserData存儲區(qū)保存以后，即使IE瀏覽器關(guān)閉或者刷新了，下一次進(jìn)入該頁面，數(shù)據(jù)也能夠重新載入而不會丟失，除非你人為刪除或者用腳本設(shè)置了該數(shù)據(jù)的失效期。

userData使用前必須在行內(nèi)或者文檔的HEA1)部分宣告如下樣式：

<STYLE>．userData{behavior：url(#default#userdata)；<／ST YLE >

或者使用腳本綁定：

object．style．behavior： “ (’#default#userData’)”

object．a(chǎn)d~ vior(“#default userData”)windowXP系統(tǒng)下，數(shù)據(jù)文件保存在：

C：＼DocumentandSettings＼(USelT1．a(chǎn)llle)＼ApphcationData＼Microsoft＼IE＼UserData＼，保存格式為xml。

(2)本地共享對象(Local Shared Object)：在有Adobe Flash Player 6及更新版本作為插件的瀏覽器中使用。主要用在ActionScript中。

(3)Google Ge．frs：．一個基于Firefox和IE的插件，由Google公司開發(fā)維護(hù)，主要用于離線應(yīng)用程序，如離線搜索。要使用它，必須先安裝相應(yīng)插件。Gears還具有一些特性：

a．一個本地服務(wù)器，用以在本地緩存和提供應(yīng)用程序資源(HTⅦ ，JavaScript，圖片等)。無需連接服務(wù)器即可訪問這些資源。

b．?dāng)?shù)據(jù)庫，在瀏覽器內(nèi)部保存和訪問數(shù)據(jù)。

c．工作人員線程池，通過在后臺執(zhí)行費(fèi)時的操作使應(yīng)用程序響應(yīng)更加迅速。

d．HttpRequest應(yīng)用程序接El，實現(xiàn)了W3C XMLHttpRequest規(guī)范的一個子集。

e．一個Geolocation應(yīng)用程序接口，使web應(yīng)用程序能夠獲得用戶的地理位置E3』。

2 HTML 5結(jié)構(gòu)化客戶端存儲

為了適合現(xiàn)代及未來的web技術(shù)，解決這種混亂局面，創(chuàng)造一個廣泛的可接受的標(biāo)準(zhǔn)，互聯(lián)網(wǎng)超文本應(yīng)用技術(shù)工作組(WHATWG)及W3C HTML工作組開發(fā)了一種良好的客戶端結(jié)構(gòu)化存儲解決方案。它是、v0rld Wide Web核心語言HTML5未來主要修訂版的組成部分。HTML5第一版公共工作草案于2008．1．22發(fā)布。但是這項工作2004年就已經(jīng)開始，當(dāng)時取名為web應(yīng)用1．0，然后在2007．5得到更正，從那以后每天都有更新。HTMI~有很多變動而且它大概要2012年才能被W3C Candidate Reeommendation state所接受，但是現(xiàn)在已經(jīng)有不少瀏覽器接受了它的一些標(biāo)準(zhǔn)。

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2．1 HTML5結(jié)構(gòu)化客戶端存儲

結(jié)構(gòu)化客戶端存儲，這是被HTML5接受的數(shù)據(jù)存儲方案的完整名字。它大概是那些處理IT安全性人員最感興趣的創(chuàng)新技術(shù)。它可分成三種不同的客戶端存儲方法：

1)對話期存儲(session storage)；

2)局部存儲(1ocal storage)(1ocal storage將取代global storage)；

3)數(shù)據(jù)庫存儲(database storage)。

2．2 HTML5結(jié)構(gòu)化存儲主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

●存儲類接口(The Storage Interface)。

每一個存儲(Storage)對象都提供了一組key／val—De pairs(鍵值對)的存儲方法，這樣的鍵值對通常都叫做項目(items)。鍵和值的類型都是字符串類型，所以任一的字符串(包括空串)都是合法的。

●存儲類事件(The storage event)。

存儲事件(Storage event)對于對話期存儲和局部存儲都有作用。

●當(dāng)前瀏覽器對HTML5結(jié)構(gòu)化存儲的支持。

正如在前面講到的，許多瀏覽器已經(jīng)開始實現(xiàn)許多HTML5的新特征。現(xiàn)在分析一下大多數(shù)渲染引擎在客戶端存儲方面實現(xiàn)的情況。

(1)Gecko。使用在Firefox上，允許對話期存儲(session storage)和全局存儲(global storage)從1．8．1版以后(Firefox2．0，2006．10)。

(2)WebKit。使用在Safari上，最近在Qt4．4實現(xiàn)，只允許數(shù)據(jù)庫存儲(database storage)，在r27xxx以后的版本(Safari3．1，2008．3)，r34xxx版本(Safari4．O)增加允許局部存儲(1ocal storage)和對話期存儲(sessionstrorage)。Database使用SQLite數(shù)據(jù)庫存儲。

(3)Trident。使用在IE上，允許對話期存儲(ses．sion storage)和局部存儲(1ocal storage)從VI版本以后(IE 8 beta 2，2008．8)。

(4)Presto。使用在Opera9．60上，不支持任何HTML5客戶端存儲。

只需要實現(xiàn)下面這段簡單的JS腳本就可以了解你的瀏覽器支持哪種存儲類型 。

●對話期存儲(sessionStorage)。

對話期存儲與哪moldes非常相似，但是它也有一些特有的優(yōu)點(diǎn)。它有非常大的存儲能力(可以達(dá)到MB，依據(jù)在瀏覽器上的實現(xiàn)，取代cookies的4l )，它不需要通過每個哪packet來傳輸，而且它在不同的情況下都非常有效率。對話期存儲對象是鍵／值對(值都是字符串型)，它只能通過源端獲得而且只能在窗口創(chuàng)建時獲得。HTML5草案舉了一個例子。該例子說有一位顧客同時開了兩個窗口，都是同一個網(wǎng)站地址，在每一個窗口上買一張飛機(jī)票，買的動作在同一時刻進(jìn)行。如果web應(yīng)用采用HTTP cookies來追蹤這個顧客買了哪張票，在一個窗口買的行為結(jié)果可能會泄露到另一個窗口中。使用對話期存儲就不會發(fā)生這種情況。和cookies不同的是，你不需要定義一個存儲對象的持續(xù)時間，當(dāng)顧客關(guān)閉窗口時它所創(chuàng)建的對話期存儲對象將會消失，或是web應(yīng)用刪除它的時候。你可以像這樣定義一個對話期存儲對象：session—Storage．foo=‘‘bar”。

sessionStorage最大的用途用于保存一些臨時的數(shù)據(jù)防止用戶意外刷新頁面，但是，在瀏覽器意外關(guān)閉并恢復(fù)頁面時，sessionStorage中存儲的信息將會丟失。

Firefox默認(rèn)允許一個域名存儲5120kB的數(shù)據(jù)。

注：firefox的sessionStorage特性必須要在服務(wù)器上發(fā)布才有效。

●局部存儲(1ocal storage)。

為了在客戶機(jī)上存儲持久數(shù)據(jù)，自從新的工作組草案于2008年6月10日官方正式介紹本地存儲后，HTML5已經(jīng)使用全局存儲。

全局存儲允許一個web應(yīng)用在客戶機(jī)上存儲數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)能被創(chuàng)建該存儲對象以外的其他域所存儲。

根據(jù)相關(guān)規(guī)范，你可以定義一個被任何域識別的全局存儲對象。(globalStorage[”]．foo=“bar”；)來自特定的頂級域(globalStorage[‘com’]．foo=“bar”；)，然后依次往下一個域(globalStorage[‘example．com’]．foo=“bar”；?)。所有域在相等或更低級別上定義的一個全局存儲對象可以互相訪問它們的存儲數(shù)據(jù)。這些都是規(guī)范上所說的。作為普通的瀏覽器開發(fā)商采用一些細(xì)小的差別(這是出于豐厚的利潤的原因)。Firefox2．0&3．0根本不允許公共的數(shù)據(jù)存儲或者是使用TLD(topleveldomain)。Firefox3．0甚至阻止子域?qū)^高級別域上數(shù)據(jù)的存儲。你只能從完全相同的域中存取一個全局存儲對象。由于局部存儲，新的更好的全局存儲版本，你不能定義域，它是自動地與web應(yīng)用運(yùn)行時的腳本的源相聯(lián)系。注意WebKit和Intemet Explorer 8 beta 2允許子域存取它們優(yōu)先域的數(shù)據(jù)，可以和規(guī)范上的說法進(jìn)行比較。全局存儲和局部存儲都是通過任一瀏覽器的窗口進(jìn)行存取。就算瀏覽器被關(guān)閉數(shù)據(jù)也會一直保持，這一點(diǎn)不同于對話期存儲。

在Mac 0S x系統(tǒng)下，F(xiàn)irefox3．0保存這些持久性數(shù)據(jù)在下面路徑的SQLite file里：

／Users/[username]／Library／ApplieationSupport／Firefox／Profiles／[randornstring]／webappsstore．sqlite

在WindowsXP系統(tǒng)下保存在：

C {DocumentaandSettings[username] ApplicationDataMozilla|Firdox|Profiles [ random string ] webappsstore．sqlite

●數(shù)據(jù)庫存儲(database storage)。

類似于Google GE ，HTML5的數(shù)據(jù)庫存儲允許一個web應(yīng)用保存結(jié)構(gòu)型數(shù)據(jù)，并在客戶機(jī)端使用一個真正的SQL數(shù)據(jù)庫。這一特性將允許非常強(qiáng)大的應(yīng)用程序的開發(fā)。

一個簡單的例子是通過webKit開發(fā)人員發(fā)布的。它目前只支持?jǐn)?shù)據(jù)庫存儲(最新版本還支持seS—sion和local存儲)，像前面兩個存儲類型一樣，你只能保存字符串和變量，且只能通過創(chuàng)建的那個域來訪問。它的語法可以會存在一些問題。想要完整地參考請查看HTML5草案。現(xiàn)在展示一些快速而簡單的例子：

db=openDatabase(“dbTest”，“1．0”，“First Database‘’，300000)；

db．transaction(function(tx){tX．executeSql(“CREATE TABLEMyTb(id REAL)”)；})；

db．transaction(function(tx)}tX．executeSql(“SELECT *FROMMyTb‘’，[]，function(tX，reSult){alert(result．1OWS．item(0)[‘id’])；})；WebKit(Safari等等)使用SQLite作為數(shù)據(jù)庫端。

在Mac OS X下你能發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫文件存放在：

／Users／[usemame]／Library／Safari／Databases

在Windows XP下數(shù)據(jù)庫文件存放在：

C：＼Documents and Settings＼[username]＼LoealSettin4gs＼ApplicationDataAppleComputer safari Databases

3 結(jié)束語

HTML5結(jié)構(gòu)化客戶端存儲對Web開發(fā)者而言是一個強(qiáng)有力的器具，但是也加進(jìn)了新的風(fēng)險。這一存儲技術(shù)尚未完全實現(xiàn)。但是由于瀏覽器銷售商和Web開發(fā)者的激情，在未來將看到這項應(yīng)用技術(shù)成指數(shù)級的增長。

最終，瀏覽器生產(chǎn)商將允許更多的控制終端讓用戶去管理HTML5客戶端存儲，而局部存儲將會取代全局存儲。開發(fā)離線應(yīng)用的需求會越來越多，其中包括目前流行的yahool widget和microsoft silverlight。