API pro trvalé úložiště: Pochopení a správa kvóty úložiště pro webové aplikace

API pro trvalé úložiště (Persistent Storage API) nabízí webovým vývojářům standardizovaný způsob, jak žádat o kvótu úložiště v prohlížeči uživatele a spravovat ji. Na rozdíl od tradičních mechanismů ukládání, jako jsou cookies nebo localStorage, které jsou často omezené velikostí a podléhají automatickému vymazání, API pro trvalé úložiště umožňuje aplikacím žádat o větší množství úložného prostoru a, což je klíčové, žádat o jeho trvalost – to znamená, že prohlížeč ho automaticky nevymaže, ani když je pod tlakem nedostatku místa.

Proč je trvalé úložiště důležité

V dnešním webu, kde jsou progresivní webové aplikace (PWA) stále běžnější a uživatelé očekávají bohaté offline zážitky, je spolehlivé úložiště zásadní. Zvažte tyto scénáře:

• Offline přístup k dokumentům: Aplikace pro úpravu dokumentů (jako Google Docs) potřebuje ukládat dokumenty lokálně, aby uživatelé mohli pokračovat v práci i bez připojení k internetu.
• Přehrávání médií: Streamovací služby jako Spotify nebo Netflix umožňují uživatelům stahovat obsah pro offline přehrávání, což vyžaduje značný úložný prostor.
• Herní data: Online hry často ukládají postup hráče, úrovně a herní prostředky lokálně, aby poskytly plynulý a responzivní zážitek.
• Ukládání velkých datových sad do mezipaměti: Aplikace pracující s velkými datovými sadami, jako jsou mapové aplikace (např. Google Maps, aplikace založené na OpenStreetMap), těží z ukládání dat do mezipaměti lokálně, aby se snížil počet síťových požadavků a zlepšil výkon.
• Lokální zpracování dat: Webové aplikace, které provádějí náročné zpracování dat (např. úprava obrázků, střih videa), mohou ukládat mezivýsledky lokálně, aby se předešlo opakovaným výpočtům.

Bez trvalého úložiště by prohlížeč mohl automaticky vymazat úložiště používané těmito aplikacemi, když na zařízení dochází místo, což by vedlo k frustrujícímu uživatelskému zážitku a potenciální ztrátě dat. API pro trvalé úložiště tento problém řeší poskytnutím mechanismu, kterým mohou aplikace žádat o trvalé úložiště a sledovat jeho využití.

Pochopení kvóty úložiště

Každý prohlížeč přiděluje určité množství úložného prostoru každému původu (doméně). Tato kvóta úložiště není pevně daná a může se lišit v závislosti na faktorech, jako je celková kapacita úložiště zařízení, množství volného místa a nastavení prohlížeče uživatele. Storage API poskytuje metody pro zjištění dostupné kvóty úložiště a množství již využitého úložiště.

Zjištění kvóty úložiště

Rozhraní navigator.storage poskytuje přístup k informacím souvisejícím s úložištěm. Metodu estimate() můžete použít k získání odhadu dostupné kvóty úložiště a množství úložiště využívaného vaší aplikací. Vrácený objekt obsahuje vlastnosti usage a quota, obě měřené v bajtech.

            
async function getStorageEstimate() {
  if (navigator.storage && navigator.storage.estimate) {
    const estimate = await navigator.storage.estimate();
    console.log(`Usage: ${estimate.usage}`);
    console.log(`Quota: ${estimate.quota}`);
    console.log(`Percentage used: ${(estimate.usage / estimate.quota * 100).toFixed(2)}%`);
  } else {
    console.warn("Storage estimate API not supported.");
  }
}

getStorageEstimate();

            

              
                Copy
              
            
          

Příklad: Řekněme, že estimate.usage vrátí 10485760 (10 MB) a estimate.quota vrátí 1073741824 (1 GB). To znamená, že vaše aplikace využila 10 MB ze své 1GB kvóty, což je asi 1 % dostupného úložiště.

Interpretace hodnot kvóty

Hodnota quota představuje maximální množství úložiště, které vaše aplikace *může* využít. Je však důležité si uvědomit, že tato kvóta není zaručena. Prohlížeč může kvótu snížit, pokud na zařízení dochází místo nebo pokud uživatel vymaže data prohlížeče. Vaše aplikace by proto měla být navržena tak, aby zvládala situace, kdy je dostupné úložiště menší než nahlášená kvóta.

Osvědčený postup: Implementujte mechanismus pro sledování využití úložiště a proaktivně informujte uživatele, pokud se aplikace blíží svému limitu. Poskytněte uživateli možnosti, jak vymazat nepotřebná data nebo upgradovat svůj plán úložiště (pokud je to relevantní).

Žádost o trvalé úložiště

I když má vaše aplikace dostatečnou kvótu úložiště, prohlížeč může stále automaticky vymazat data vaší aplikace pod tlakem nedostatku místa. Abyste tomu zabránili, můžete požádat o trvalé úložiště pomocí metody navigator.storage.persist().

            
async function requestPersistentStorage() {
  if (navigator.storage && navigator.storage.persist) {
    const isPersistent = await navigator.storage.persist();
    console.log(`Persistent storage granted: ${isPersistent}`);

    if (isPersistent) {
      console.log("Storage will not be cleared automatically.");
    } else {
      console.warn("Persistent storage not granted.");
      // Provide guidance to the user on how to enable persistent storage in their browser.
    }
  } else {
    console.warn("Persistent storage API not supported.");
  }
}

requestPersistentStorage();

            

              
                Copy
              
            
          

Metoda persist() vrací booleovskou hodnotu, která udává, zda byla žádost o trvalé úložiště schválena. Prohlížeč může před udělením trvalého úložiště vyzvat uživatele k udělení povolení. Přesná výzva se bude lišit v závislosti na prohlížeči a nastavení uživatele.

Interakce s uživatelem a povolení

Rozhodnutí prohlížeče udělit trvalé úložiště závisí na několika faktorech, včetně:

• Zapojení uživatele: Prohlížeče s větší pravděpodobností udělí trvalé úložiště aplikacím, se kterými uživatel často interaguje.
• Nastavení uživatele: Uživatelé si mohou nastavit prohlížeč tak, aby kontrolovali, jak jsou žádosti o trvalé úložiště zpracovávány. Mohou se rozhodnout automaticky schválit všechny žádosti, zamítnout všechny žádosti, nebo být dotázáni u každé žádosti.
• Dostupné úložiště: Pokud je na zařízení kritický nedostatek místa, prohlížeč může žádost o trvalé úložiště zamítnout, bez ohledu na zapojení uživatele nebo jeho nastavení.
• Důvěryhodnost původu: Pro trvalé úložiště jsou obecně vyžadovány zabezpečené kontexty (HTTPS).

Důležité: Nepředpokládejte, že žádost o trvalé úložiště bude vždy schválena. Vaše aplikace by měla být odolná vůči situacím, kdy úložiště není trvalé. Implementujte strategie pro zálohování dat na server nebo pro elegantní zvládání ztráty dat.

Kontrola existující trvalosti

Pomocí metody navigator.storage.persisted() můžete zkontrolovat, zda má vaše aplikace již uděleno trvalé úložiště.

            
async function checkPersistentStorage() {
  if (navigator.storage && navigator.storage.persisted) {
    const isPersistent = await navigator.storage.persisted();
    console.log(`Persistent storage already granted: ${isPersistent}`);
  } else {
    console.warn("Persistent storage API not supported.");
  }
}

checkPersistentStorage();

            

              
                Copy
              
            
          

Technologie úložišť a kvóta

API pro trvalé úložiště interaguje s různými technologiemi úložišť dostupnými v prohlížeči. Pochopení, jak jsou tyto technologie ovlivněny kvótou, je klíčové.

• IndexedDB: Výkonná NoSQL databáze pro ukládání strukturovaných dat na straně klienta. IndexedDB podléhá omezením kvóty úložiště a může významně těžit z trvalého úložiště.
• Cache API: Používá se service workery k ukládání síťových požadavků do mezipaměti, což umožňuje offline přístup a zlepšený výkon. Mezipaměti vytvořené přes Cache API se také započítávají do celkové kvóty úložiště.
• localStorage & sessionStorage: Jednoduchá úložiště klíč-hodnota pro menší množství dat. Ačkoliv je localStorage ve výchozím stavu trvalé (pokud uživatel nevymaže data prohlížeče), je omezené velikostí a netěží ze záruk trvalosti poskytovaných API pro trvalé úložiště tolik jako IndexedDB nebo Cache API. Jejich využití se však stále započítává do celkové kvóty.
• Cookies: Ačkoli se jedná technicky o mechanismus ukládání, cookies se obvykle používají pro správu relací a sledování, nikoli pro ukládání velkého množství dat. Cookies mají své vlastní limity velikosti a jsou odlišné od kvóty úložiště spravované Storage API.

Příklad: PWA používá IndexedDB k ukládání uživatelských profilů a offline dat a Cache API k ukládání statických aktiv, jako jsou obrázky a soubory JavaScript. Požadavek na trvalé úložiště zajišťuje, že tato data v mezipaměti budou s menší pravděpodobností vymazána, což poskytuje konzistentní offline zážitek.

Osvědčené postupy pro správu kvóty úložiště

Efektivní správa kvóty úložiště je nezbytná pro vytváření robustních a uživatelsky přívětivých webových aplikací. Zde je několik osvědčených postupů, které je dobré dodržovat:

1. Pravidelně sledujte využití úložiště

Implementujte mechanismus pro periodické sledování využití úložiště vaší aplikace pomocí navigator.storage.estimate(). To vám umožní proaktivně identifikovat potenciální problémy s úložištěm a podniknout nápravná opatření dříve, než ovlivní uživatelský zážitek.

2. Implementujte uživatelské rozhraní pro správu úložiště

Poskytněte uživatelům jasné a intuitivní rozhraní pro správu jejich úložiště. Toto rozhraní by mělo uživatelům umožnit:

• Zobrazit aktuální využití úložiště.
• Identifikovat data, která spotřebovávají nejvíce místa.
• Smazat nepotřebná data (např. soubory v mezipaměti, stažený obsah).

Příklad: Aplikace pro úpravu fotografií by mohla poskytnout rozhraní, které uživatelům ukáže rozpis úložiště využívaného jednotlivými fotografiemi a alby, což jim umožní snadno smazat fotografie, které již nepotřebují.

3. Optimalizujte ukládání dat

Optimalizujte ukládání dat vaší aplikace, abyste minimalizovali její nároky na prostor. To zahrnuje:

• Kompresi dat před jejich uložením.
• Používání efektivních datových formátů (např. Protocol Buffers, MessagePack).
• Vyhýbání se ukládání redundantních dat.
• Implementaci politik expirace dat pro automatické mazání starých nebo nepoužívaných dat.

4. Implementujte strategii elegantní degradace

Navrhněte svou aplikaci tak, aby elegantně zvládala situace, kdy je úložiště omezené nebo není uděleno trvalé úložiště. To může zahrnovat:

• Deaktivaci určitých funkcí, které vyžadují značné úložiště.
• Zobrazení varovné zprávy uživateli.
• Poskytnutí možnosti zálohovat data na server.

5. Vzdělávejte uživatele o trvalém úložišti

Pokud se vaše aplikace silně spoléhá na trvalé úložiště, vzdělávejte uživatele o výhodách udělení povolení pro trvalé úložiště. Vysvětlete, jak trvalé úložiště zlepšuje výkon aplikace a zajišťuje, že jejich data nebudou automaticky vymazána.

6. Elegantně zpracovávejte chyby úložiště

Buďte připraveni zpracovávat chyby úložiště, jako je QuotaExceededError, která může nastat, když vaše aplikace překročí svou kvótu. Poskytněte uživateli informativní chybové zprávy a navrhněte možná řešení (např. vymazání úložiště, upgrade plánu úložiště).

7. Zvažte použití service workerů

Service workery mohou výrazně vylepšit offline schopnosti vaší webové aplikace ukládáním statických aktiv a odpovědí API do mezipaměti. Při používání service workerů mějte na paměti kvótu úložiště a implementujte strategie pro efektivní správu mezipaměti.

Aspekty internacionalizace

Při navrhování uživatelského rozhraní pro správu úložiště vaší aplikace zvažte následující aspekty internacionalizace (i18n):

• Formátování čísel: Používejte vhodné formátování čísel pro různé lokalizace při zobrazování hodnot využití úložiště. Například v některých lokalitách se jako desetinné oddělovače používají čárky, zatímco v jiných tečky. Použijte metodu JavaScriptu toLocaleString() k formátování čísel podle lokalizace uživatele.
• Formátování data a času: Pokud vaše aplikace ukládá data a časy, formátujte je podle lokalizace uživatele při jejich zobrazení v rozhraní pro správu úložiště. Pro formátování data a času s ohledem na lokalizaci použijte metody JavaScriptu toLocaleDateString() a toLocaleTimeString().
• Lokalizace jednotek: Zvažte lokalizaci jednotek úložiště (např. KB, MB, GB), aby odpovídaly konvencím používaným v různých regionech. Ačkoliv jsou standardní jednotky široce srozumitelné, poskytnutí lokalizovaných alternativ může zlepšit uživatelský zážitek.
• Směr textu: Ujistěte se, že vaše rozhraní pro správu úložiště podporuje jak směr textu zleva doprava (LTR), tak zprava doleva (RTL). Pro správné zpracování směru textu použijte vlastnosti CSS jako direction a unicode-bidi.

Bezpečnostní aspekty

Při práci s trvalým úložištěm je bezpečnost prvořadá. Dodržujte tyto osvědčené bezpečnostní postupy:

• Používejte HTTPS: Vždy poskytujte svou aplikaci přes HTTPS, abyste ochránili data při přenosu a zabránili útokům typu man-in-the-middle. HTTPS je také v mnoha prohlížečích požadavkem pro trvalé úložiště.
• Ošetřujte vstupy od uživatele: Ošetřete všechny vstupy od uživatele před jejich uložením, abyste předešli zranitelnostem typu cross-site scripting (XSS).
• Šifrujte citlivá data: Šifrujte citlivá data před jejich lokálním uložením, abyste je ochránili před neoprávněným přístupem. Zvažte použití Web Crypto API pro šifrování.
• Implementujte bezpečné postupy pro práci s daty: Dodržujte bezpečné programovací postupy, abyste předešli únikům dat a zajistili integritu uložených dat.
• Pravidelně revidujte a aktualizujte svůj kód: Buďte v obraze s nejnovějšími bezpečnostními hrozbami a zranitelnostmi a pravidelně revidujte a aktualizujte svůj kód, abyste je řešili.

Příklady z různých regionů

Podívejme se, jak se může správa kvóty úložiště lišit v různých regionech:

• Regiony s omezenou šířkou pásma: V regionech s omezenou nebo drahou šířkou internetového pásma mohou být uživatelé více závislí na offline přístupu a cachování. Aplikace by proto měly upřednostňovat efektivní využití úložiště a poskytovat jasné pokyny pro správu dat v mezipaměti. Například v některých částech Afriky nebo jihovýchodní Asie jsou náklady na data významným problémem.
• Regiony s předpisy o ochraně osobních údajů: V regionech s přísnými předpisy o ochraně osobních údajů, jako je Evropská unie (GDPR), musí být aplikace transparentní ohledně toho, jak využívají úložiště, a musí získat výslovný souhlas uživatelů před uložením osobních údajů. Musí také uživatelům poskytnout možnost přístupu, opravy a výmazu jejich dat.
• Regiony se staršími zařízeními: V regionech, kde je pravděpodobnější, že uživatelé používají starší nebo méně výkonná zařízení, by aplikace měly být obzvláště ohleduplné k využití úložiště a optimalizovat ukládání dat, aby minimalizovaly dopad na výkon zařízení.
• Regiony se specifickými jazykovými požadavky: Uživatelská rozhraní pro správu úložiště musí být plně lokalizována s ohledem na formáty čísel (např. použití čárek nebo teček jako desetinných oddělovačů), formáty data/času a správný směr textu.

Příklad: Zpravodajská aplikace cílící na uživatele v Indii by mohla umožnit stahování novinových článků pro offline čtení, s ohledem na potenciální přerušované internetové připojení. Aplikace by také poskytla jasné rozhraní pro správu úložiště ve více indických jazycích, což by uživatelům umožnilo snadno mazat stažené články a uvolnit tak místo.

Budoucnost API pro úložiště

API pro trvalé úložiště se neustále vyvíjí a přidávají se nové funkce a schopnosti, které řeší rostoucí požadavky moderních webových aplikací. Mezi možné budoucí novinky patří:

• Vylepšená správa kvóty úložiště: Jemnější kontrola nad kvótou úložiště, která aplikacím umožní přidělovat konkrétní množství úložného prostoru různým typům dat.
• Integrace s cloudovým úložištěm: Bezproblémová integrace se službami cloudového úložiště, která aplikacím umožní transparentně ukládat data do cloudu, když je lokální úložiště omezené.
• Pokročilá synchronizace dat: Sofistikovanější mechanismy synchronizace dat, které aplikacím umožní efektivně synchronizovat data mezi lokálním úložištěm a cloudem.
• Standardizované šifrování úložiště: Standardizované API pro šifrování dat uložených v lokálním úložišti, které zjednoduší proces zabezpečení citlivých dat.

Závěr

API pro trvalé úložiště je mocný nástroj pro webové vývojáře, kteří chtějí vytvářet robustní a uživatelsky přívětivé webové aplikace schopné poskytovat bohaté offline zážitky. Pochopením správy kvóty úložiště, žádáním o trvalé úložiště a dodržováním osvědčených postupů pro ukládání dat a bezpečnost můžete vytvářet aplikace, které jsou spolehlivé, výkonné a respektují soukromí uživatelů. Jak se web neustále vyvíjí, API pro trvalé úložiště bude hrát stále důležitější roli v umožnění příští generace webových aplikací.

Další literatura

• MDN Web Docs: Storage API
• web.dev: Úložiště pro web
• WICG: Storage Quota API