API de Armazenamento Persistente: Compreendendo e Gerenciando a Cota de Armazenamento para Aplicações Web

A API de Armazenamento Persistente oferece aos desenvolvedores web uma maneira padronizada de solicitar e gerenciar a cota de armazenamento no navegador de um usuário. Ao contrário dos mecanismos de armazenamento tradicionais, como cookies ou localStorage, que são frequentemente limitados em tamanho e sujeitos a despejo automático, a API de Armazenamento Persistente permite que as aplicações solicitem maiores quantidades de armazenamento e, crucialmente, solicitem que o armazenamento seja persistido – o que significa que o navegador não o limpará automaticamente, mesmo sob pressão de armazenamento.

Por Que o Armazenamento Persistente É Importante

Na web de hoje, onde as Progressive Web Apps (PWAs) são cada vez mais comuns e os usuários esperam experiências ricas e offline, o armazenamento confiável é essencial. Considere estes cenários:

• Acesso Offline a Documentos: Uma aplicação de edição de documentos (como Google Docs) precisa armazenar documentos localmente para que os usuários possam continuar trabalhando mesmo sem conexão com a internet.
• Reprodução de Mídia: Serviços de streaming como Spotify ou Netflix permitem que os usuários baixem conteúdo para reprodução offline, exigindo um espaço de armazenamento significativo.
• Dados de Jogos: Jogos online frequentemente armazenam o progresso do usuário, níveis e recursos localmente para proporcionar uma experiência fluida e responsiva.
• Cache de Grandes Conjuntos de Dados: Aplicações que lidam com grandes conjuntos de dados, como aplicações de mapeamento (por exemplo, Google Maps, aplicações baseadas em OpenStreetMap), se beneficiam do cache de dados localmente para reduzir as solicitações de rede e melhorar o desempenho.
• Processamento de Dados Local: Aplicações web que realizam processamento intensivo de dados (por exemplo, edição de imagem, edição de vídeo) podem armazenar resultados intermediários localmente para evitar computações repetidas.

Sem o armazenamento persistente, o navegador pode limpar automaticamente o armazenamento usado por essas aplicações quando o dispositivo estiver com pouco espaço, levando a uma experiência de usuário frustrante e potencial perda de dados. A API de Armazenamento Persistente aborda esse problema fornecendo um mecanismo para que as aplicações solicitem armazenamento persistente e rastreiem o uso do armazenamento.

Compreendendo a Cota de Armazenamento

Todo navegador aloca uma certa quantidade de espaço de armazenamento para cada origem (domínio). Esta cota de armazenamento não é fixa e pode variar dependendo de fatores como a capacidade total de armazenamento do dispositivo, a quantidade de espaço livre disponível e as configurações do navegador do usuário. A API de Armazenamento fornece métodos para consultar a cota de armazenamento disponível e a quantidade de armazenamento já utilizada.

Consultando a Cota de Armazenamento

A interface navigator.storage fornece acesso a informações relacionadas ao armazenamento. Você pode usar o método estimate() para obter uma estimativa da cota de armazenamento disponível e da quantidade de armazenamento utilizada pela sua aplicação. O objeto retornado contém as propriedades usage e quota, ambas medidas em bytes.

            
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
              
            
          

Exemplo: Digamos que estimate.usage retorne 10485760 (10MB) e estimate.quota retorne 1073741824 (1GB). Isso indica que sua aplicação usou 10MB de sua cota de 1GB, o que corresponde a cerca de 1% do armazenamento disponível.

Interpretando Valores de Cota

O valor de quota representa a quantidade máxima de armazenamento que sua aplicação *pode* usar. No entanto, é importante entender que essa cota não é garantida. O navegador pode reduzir a cota se o dispositivo estiver com pouco armazenamento ou se o usuário limpar os dados do navegador. Portanto, sua aplicação deve ser projetada para lidar com situações em que o armazenamento disponível é menor do que a cota informada.

Melhor Prática: Implemente um mecanismo para monitorar o uso do armazenamento e informar proativamente o usuário se a aplicação estiver se aproximando de seu limite de armazenamento. Forneça opções para o usuário limpar dados desnecessários ou atualizar seu plano de armazenamento (se aplicável).

Solicitando Armazenamento Persistente

Mesmo que sua aplicação tenha cota de armazenamento suficiente, o navegador ainda pode limpar automaticamente os dados da sua aplicação sob pressão de armazenamento. Para evitar isso, você pode solicitar armazenamento persistente usando o método 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
              
            
          

O método persist() retorna um booleano indicando se a solicitação de armazenamento persistente foi concedida. O navegador pode solicitar permissão ao usuário antes de conceder armazenamento persistente. O prompt exato variará dependendo do navegador e das configurações do usuário.

Interação do Usuário e Permissão

A decisão do navegador de conceder armazenamento persistente depende de vários fatores, incluindo:

• Engajamento do Usuário: Os navegadores são mais propensos a conceder armazenamento persistente a aplicações com as quais o usuário interage frequentemente.
• Configurações do Usuário: Os usuários podem configurar as configurações de seus navegadores para controlar como as solicitações de armazenamento persistente são tratadas. Eles podem optar por conceder automaticamente todas as solicitações, negar todas as solicitações ou serem solicitados para cada solicitação.
• Armazenamento Disponível: Se o dispositivo estiver criticamente com pouco armazenamento, o navegador poderá negar a solicitação de armazenamento persistente, independentemente do engajamento ou das configurações do usuário.
• Confiança na Origem: Contextos seguros (HTTPS) são geralmente necessários para armazenamento persistente.

Importante: Não assuma que a solicitação de armazenamento persistente será sempre concedida. Sua aplicação deve ser resiliente a situações em que o armazenamento não é persistente. Implemente estratégias para fazer backup de dados em um servidor ou lidar graciosamente com a perda de dados.

Verificando a Persistência Existente

Você pode usar o método navigator.storage.persisted() para verificar se sua aplicação já tem armazenamento persistente concedido.

            
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
              
            
          

Tecnologias de Armazenamento e Cota

A API de Armazenamento Persistente interage com várias tecnologias de armazenamento disponíveis no navegador. Entender como essas tecnologias são afetadas pela cota é crucial.

• IndexedDB: Um poderoso banco de dados NoSQL para armazenar dados estruturados no lado do cliente. O IndexedDB está sujeito a limitações de cota de armazenamento e pode se beneficiar significativamente do armazenamento persistente.
• Cache API: Usada por service workers para armazenar em cache solicitações de rede, permitindo acesso offline e melhor desempenho. Caches criados via Cache API também contribuem para a cota geral de armazenamento.
• localStorage & sessionStorage: Armazenamentos simples de chave-valor para menores quantidades de dados. Embora o localStorage seja persistente por padrão (a menos que o usuário limpe os dados do navegador), ele é limitado em tamanho e não se beneficia das garantias de persistência fornecidas pela API de Armazenamento Persistente tanto quanto o IndexedDB ou a Cache API. No entanto, seu uso ainda conta para a cota geral.
• Cookies: Embora tecnicamente um mecanismo de armazenamento, os cookies são tipicamente usados para gerenciamento de sessão e rastreamento, em vez de armazenar grandes quantidades de dados. Os cookies têm seus próprios limites de tamanho e são distintos da cota de armazenamento gerenciada pela API de Armazenamento.

Exemplo: Uma PWA usa IndexedDB para armazenar perfis de usuário e dados offline, e a Cache API para armazenar ativos estáticos como imagens e arquivos JavaScript. Solicitar armazenamento persistente garante que esses dados em cache tenham menos probabilidade de serem despejados, proporcionando uma experiência offline consistente.

Melhores Práticas para Gerenciamento de Cota de Armazenamento

O gerenciamento eficaz da cota de armazenamento é essencial para construir aplicações web robustas e amigáveis ao usuário. Aqui estão algumas das melhores práticas a seguir:

1. Monitore o Uso do Armazenamento Regularmente

Implemente um mecanismo para monitorar periodicamente o uso de armazenamento da sua aplicação usando navigator.storage.estimate(). Isso permite que você identifique proativamente possíveis problemas de armazenamento e tome ações corretivas antes que eles impactem a experiência do usuário.

2. Implemente uma UI de Gerenciamento de Armazenamento

Forneça aos usuários uma interface clara e intuitiva para gerenciar seu armazenamento. Essa UI deve permitir aos usuários:

• Visualizar o uso atual de seu armazenamento.
• Identificar os dados que estão consumindo mais armazenamento.
• Excluir dados desnecessários (por exemplo, arquivos em cache, conteúdo baixado).

Exemplo: Uma aplicação de edição de fotos poderia fornecer uma UI que mostra aos usuários um detalhamento do armazenamento usado por fotos e álbuns individuais, permitindo que eles excluam facilmente as fotos que não precisam mais.

3. Otimize o Armazenamento de Dados

Otimize o armazenamento de dados da sua aplicação para minimizar sua pegada de armazenamento. Isso inclui:

• Comprimir dados antes de armazená-los.
• Usar formatos de dados eficientes (por exemplo, Protocol Buffers, MessagePack).
• Evitar armazenar dados redundantes.
• Implementar políticas de expiração de dados para excluir automaticamente dados antigos ou não utilizados.

4. Implemente uma Estratégia de Degradação Gráfica

Projete sua aplicação para lidar graciosamente com situações em que o armazenamento é limitado ou o armazenamento persistente não é concedido. Isso pode envolver:

• Desabilitar certos recursos que exigem armazenamento significativo.
• Exibir uma mensagem de aviso ao usuário.
• Fornecer uma opção para fazer backup de dados em um servidor.

5. Eduque os Usuários Sobre o Armazenamento Persistente

Se sua aplicação depende fortemente do armazenamento persistente, eduque os usuários sobre os benefícios de conceder permissão de armazenamento persistente. Explique como o armazenamento persistente melhora o desempenho da aplicação e garante que seus dados não sejam limpos automaticamente.

6. Lide com Erros de Armazenamento Graciosamente

Esteja preparado para lidar com erros de armazenamento, como QuotaExceededError, que podem ocorrer quando sua aplicação excede sua cota de armazenamento. Forneça mensagens de erro informativas ao usuário e sugira possíveis soluções (por exemplo, limpar armazenamento, atualizar seu plano de armazenamento).

7. Considere Usar Service Workers

Os service workers podem aprimorar significativamente as capacidades offline da sua aplicação web ao armazenar em cache ativos estáticos e respostas de API. Ao usar service workers, esteja atento à cota de armazenamento e implemente estratégias para gerenciar o cache de forma eficaz.

Considerações de Internacionalização

Ao projetar a UI de gerenciamento de armazenamento da sua aplicação, considere os seguintes aspectos de internacionalização (i18n):

• Formatação de Números: Use a formatação de números apropriada para diferentes localidades ao exibir valores de uso de armazenamento. Por exemplo, em algumas localidades, vírgulas são usadas como separadores decimais, enquanto em outras, pontos são usados. Use o método toLocaleString() do JavaScript para formatar números de acordo com a localidade do usuário.
• Formatação de Data e Hora: Se sua aplicação armazena datas e horas, formate-as de acordo com a localidade do usuário ao exibi-las na UI de gerenciamento de armazenamento. Use os métodos toLocaleDateString() e toLocaleTimeString() do JavaScript para formatação de data e hora sensível à localidade.
• Localização de Unidades: Considere localizar as unidades de armazenamento (por exemplo, KB, MB, GB) para corresponder às convenções usadas em diferentes regiões. Embora as unidades padrão sejam amplamente compreendidas, fornecer alternativas localizadas pode aprimorar a experiência do usuário.
• Direção do Texto: Certifique-se de que sua UI de gerenciamento de armazenamento suporte direções de texto da esquerda para a direita (LTR) e da direita para a esquerda (RTL). Use propriedades CSS como direction e unicode-bidi para lidar corretamente com a direção do texto.

Considerações de Segurança

Ao lidar com armazenamento persistente, a segurança é primordial. Siga estas melhores práticas de segurança:

• Use HTTPS: Sempre sirva sua aplicação via HTTPS para proteger os dados em trânsito e prevenir ataques man-in-the-middle. HTTPS também é um requisito para armazenamento persistente em muitos navegadores.
• Sanitize Entrada do Usuário: Sanitizar toda a entrada do usuário antes de armazená-la para prevenir vulnerabilidades de cross-site scripting (XSS).
• Criptografar Dados Sensíveis: Criptografe dados sensíveis antes de armazená-los localmente para protegê-los de acesso não autorizado. Considere usar a Web Crypto API para criptografia.
• Implementar Práticas Seguras de Manuseio de Dados: Siga práticas de codificação seguras para prevenir vazamento de dados e garantir a integridade dos seus dados armazenados.
• Revise e Atualize Regularmente Seu Código: Mantenha-se atualizado com as últimas ameaças e vulnerabilidades de segurança e revise e atualize regularmente seu código para abordá-las.

Exemplos em Diferentes Regiões

Vamos considerar como o gerenciamento de cota de armazenamento pode diferir entre diferentes regiões:

• Regiões com Largura de Banda Limitada: Em regiões com largura de banda de internet limitada ou cara, os usuários podem depender mais do acesso offline e do cache. Portanto, as aplicações devem priorizar o uso eficiente do armazenamento e fornecer orientação clara sobre o gerenciamento de dados em cache. Por exemplo, em algumas partes da África ou do Sudeste Asiático, os custos de dados são uma preocupação significativa.
• Regiões com Regulamentações de Privacidade de Dados: Em regiões com regulamentações rigorosas de privacidade de dados, como a União Europeia (GDPR), as aplicações devem ser transparentes sobre como estão usando o armazenamento e obter consentimento explícito dos usuários antes de armazenar dados pessoais. Elas também precisam fornecer aos usuários a capacidade de acessar, retificar e excluir seus dados.
• Regiões com Dispositivos Mais Antigos: Em regiões onde os usuários são mais propensos a usar dispositivos mais antigos ou menos potentes, as aplicações devem estar particularmente atentas ao uso do armazenamento e otimizar seu armazenamento de dados para minimizar o impacto no desempenho do dispositivo.
• Regiões com Requisitos de Idioma Específicos: As UIs de Gerenciamento de Armazenamento devem ser totalmente localizadas, considerando formatos de número (por exemplo, usando vírgulas ou pontos para separadores decimais), formatos de data/hora e direção de texto adequada.

Exemplo: Uma aplicação de notícias direcionada a usuários na Índia pode permitir que os usuários baixem artigos de notícias para leitura offline, reconhecendo o potencial de conectividade intermitente com a internet. A aplicação também forneceria uma UI clara de gerenciamento de armazenamento em vários idiomas indianos, permitindo que os usuários excluam facilmente artigos baixados para liberar espaço.

O Futuro das APIs de Armazenamento

A API de Armazenamento Persistente está em constante evolução, e novas funcionalidades e capacidades estão sendo adicionadas para atender às crescentes demandas das aplicações web modernas. Alguns potenciais desenvolvimentos futuros incluem:

• Melhor Gerenciamento de Cota de Armazenamento: Controle mais granular sobre a cota de armazenamento, permitindo que as aplicações aloquem quantidades específicas de armazenamento para diferentes tipos de dados.
• Integração com Armazenamento em Nuvem: Integração perfeita com serviços de armazenamento em nuvem, permitindo que as aplicações armazenem dados de forma transparente na nuvem quando o armazenamento local for limitado.
• Sincronização Avançada de Dados: Mecanismos de sincronização de dados mais sofisticados, permitindo que as aplicações sincronizem dados de forma eficiente entre o armazenamento local e a nuvem.
• Criptografia de Armazenamento Padronizada: Uma API padronizada para criptografar dados armazenados em armazenamento local, simplificando o processo de proteção de dados sensíveis.

Conclusão

A API de Armazenamento Persistente é uma ferramenta poderosa para desenvolvedores web que desejam construir aplicações web robustas e amigáveis ao usuário que possam fornecer experiências offline ricas. Ao compreender o gerenciamento da cota de armazenamento, solicitar armazenamento persistente e seguir as melhores práticas para armazenamento e segurança de dados, você pode criar aplicações que são confiáveis, performáticas e respeitosas da privacidade do usuário. À medida que a web continua a evoluir, a API de Armazenamento Persistente desempenhará um papel cada vez mais importante no enablement da próxima geração de aplicações web.

Leitura Adicional

• MDN Web Docs: API de Armazenamento
• web.dev: Armazenamento para a web
• WICG: API de Cota de Armazenamento