IndexedDB 详解:构建真正强大的离线 Web 应用(2025–2026 实用指南)

IndexedDB 是浏览器内置的 NoSQL 数据库,专门为前端设计,用于在客户端存储大量结构化数据,是目前实现离线优先(Offline First)PWA复杂前端状态持久化的最强工具。

一、为什么前端需要 IndexedDB?(对比其他存储方式)

存储方式 容量限制(大致) 数据结构 事务支持 异步/同步 适合场景 离线能力
Cookie 4KB 键值对 同步 会话标识、少量配置
localStorage 5–10MB 键值对(字符串) 同步 简单配置、用户偏好
sessionStorage 5–10MB 键值对 同步 临时表单数据、tab 间状态
Cache Storage 较大(取决于浏览器) 响应对象 异步 静态资源缓存(Service Worker) 强(资源)
IndexedDB 几百 MB ~ 几 GB 对象存储 异步 大量结构化数据、离线 CRUD、复杂应用 最强

一句话结论
当你的应用需要存储结构化数据(列表、树形、用户生成内容)、支持事务需要查询/索引容量要大必须离线可用时 → IndexedDB 是目前唯一靠谱的选择

二、核心概念速查表(必须记住的 8 个)

概念 解释 类比(类 SQL 数据库) 是否唯一
数据库(Database) 一个 IndexedDB 实例(域名+浏览器下唯一) 一个数据库实例
对象存储(Object Store) 类似“表”,存放同构对象 Table 数据库内唯一
键路径(keyPath) 自动从对象中取主键的属性名 主键列
索引(Index) 在某个属性上建立的查询加速结构 索引 对象存储内可多个
事务(Transaction) 所有读写操作必须在事务中进行(有读写/只读两种模式) 事务
游标(Cursor) 用于遍历查询结果的指针 结果集游标
IDBKeyRange 定义查询范围(>、<、≥、between 等) WHERE 条件
IDBOpenDBRequest 打开/升级数据库时返回的对象 连接对象

三、2025–2026 推荐的现代写法(Promise + async/await)

// 1. 打开/创建数据库(推荐封装成一个函数)
async function openDB(dbName = 'MyAppDB', version = 1) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    const request = indexedDB.open(dbName, version);

    request.onerror = () => reject(request.error);
    request.onsuccess = () => resolve(request.result);

    // 第一次创建或版本升级时触发
    request.onupgradeneeded = (event) => {
      const db = event.target.result;

      // 创建对象存储(类似建表)
      if (!db.objectStoreNames.contains('users')) {
        const store = db.createObjectStore('users', { keyPath: 'id', autoIncrement: true });
        
        // 创建索引(加速查询)
        store.createIndex('email', 'email', { unique: true });
        store.createIndex('age', 'age');
        store.createIndex('createdAt', 'createdAt');
      }

      // 可以创建多个 store
      if (!db.objectStoreNames.contains('todos')) {
        db.createObjectStore('todos', { keyPath: 'id', autoIncrement: true });
      }
    };
  });
}

// 2. 添加数据(事务写操作)
async function addUser(db, user) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    const tx = db.transaction('users', 'readwrite');
    const store = tx.objectStore('users');
    const req = store.add(user);

    req.onsuccess = () => resolve(req.result); // 返回自增 id
    req.onerror = () => reject(req.error);
    
    tx.oncomplete = () => console.log('添加成功');
    tx.onerror = () => console.error('事务失败');
  });
}

// 3. 查询(通过主键)
async function getUser(db, id) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    const tx = db.transaction('users', 'readonly');
    const store = tx.objectStore('users');
    const req = store.get(id);

    req.onsuccess = () => resolve(req.result);
    req.onerror = () => reject(req.error);
  });
}

// 4. 通过索引查询(推荐写法)
async function findUsersByAge(db, minAge, maxAge) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    const tx = db.transaction('users', 'readonly');
    const store = tx.objectStore('users');
    const index = store.index('age');

    const range = IDBKeyRange.bound(minAge, maxAge);
    const request = index.getAll(range);

    request.onsuccess = () => resolve(request.result);
    request.onerror = () => reject(request.error);
  });
}

// 5. 使用示例(现代 async/await 风格)
async function main() {
  try {
    const db = await openDB('MyAppDB', 1);

    // 添加
    await addUser(db, {
      name: '重阳',
      email: 'chongyang@example.com',
      age: 28,
      createdAt: new Date()
    });

    // 查询单个
    const user = await getUser(db, 1);
    console.log('找到用户:', user);

    // 范围查询
    const adults = await findUsersByAge(db, 18, 40);
    console.log('18-40岁用户:', adults);

  } catch (err) {
    console.error('IndexedDB 操作失败:', err);
  }
}

main();

四、2025–2026 真实场景最佳实践

场景 推荐存储结构 关键技巧 注意事项
离线 Todo / 笔记应用 todos 对象存储 + createdAt 索引 使用游标分页加载 定期清理已同步的数据
PWA 离线缓存用户生成内容 posts / comments 两个 store 结合 Service Worker + Cache 实现同步队列(pending → synced)
大量结构化数据(如聊天记录) messages store + conversationId 索引 使用 compound index(复合索引) 控制单条记录大小,避免超大 Blob
离线表单草稿 drafts store keyPath = formId 退出页面时自动保存
游戏存档 / 配置 settings / saves JSON 对象直接存 版本升级时迁移数据(onupgradeneeded)

五、常见坑 & 解决方案(2026 年视角)

  1. Safari 兼容性最差
    → 尽量避免使用 autoIncrement + 复杂索引
    → 测试时必须用真实 iOS 设备/Safari

  2. 事务只能执行一次请求
    → 错误做法:一个事务里多次 get/put
    → 正确:批量操作用 cursor 或 getAll

  3. 数据库被其他标签页锁定
    → 总是用 try-catch + 版本升级策略

  4. 数据量大时性能急剧下降
    → 必须建索引
    → 使用游标 + limit 分页
    → 不要一次性 getAll 几万条

  5. 删除/清空数据库

    indexedDB.deleteDatabase('MyAppDB');
    

一句话总结给前端开发者:

如果你的 Web 应用需要离线可用存储几十 MB 以上结构化数据支持复杂查询
那么 IndexedDB + Promise + async/await + 封装好的 DB 类 是目前最强大、最可靠的客户端存储方案。

你现在最想深入哪个方向?

  • 封装一个现代的 IndexedDB wrapper 类(推荐写法)
  • IndexedDB + Service Worker 完整离线同步方案
  • 复合索引 & 游标分页实战代码
  • PWA 中 IndexedDB 与 localForage 的对比选择
  • 如何优雅处理版本升级与数据迁移

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