浏览器存储机制解析:Cookie vs localStorage vs sessionStorage

全面对比:cookie、localStorage 和 sessionStorage

1. Cookie
  • 核心作用:用于浏览器和服务器通信(如身份验证)
  • 存储大小:最多 4KB
  • 生命周期
    • 可设置过期时间(通过 ExpiresMax-Age
    • 未设置则随浏览器会话结束失效
  • 访问方式
    • 读/写:document.cookie(字符串形式)
    • 修改需手动字符串拼接
  • 通信特性
    • 每次 HTTP 请求自动携带(通过请求头)
    • 增加网络负担
  • 安全相关属性
    • HttpOnly(禁止 JS 访问)
    • Secure(仅 HTTPS 传输)
    • SameSite(控制跨站发送)
  • 典型场景:用户认证、会话跟踪
2. localStorage
  • 设计目的:持久化存储客户端数据
  • 存储大小:约 5MB(不同浏览器有差异)
  • 生命周期
    • 永久存储,除非手动清除
    • 需通过 JS、浏览器设置或清除缓存删除
  • API
    // 存数据(自动字符串化)
    localStorage.setItem('key', 'value') 
    // 取数据
    const data = localStorage.getItem('key') 
    // 删除
    localStorage.removeItem('key')  
    // 清空
    localStorage.clear()             
    
  • 作用域
    • 同源策略:相同协议+域名+端口共享数据
    • 不同标签页/窗口共享
  • 通信特性不随请求发送
  • 适用场景:长期保存的用户偏好设置、缓存数据
3. sessionStorage
  • 设计目的:会话级临时存储
  • 存储大小:约 5MB
  • 生命周期
    • 会话结束时自动清除(关闭标签页/浏览器)
    • 页面刷新保留数据
    • 浏览器恢复会话时可能保留(部分浏览器)
  • API:同 localStorage(setItem/getItem/removeItem
  • 作用域
    • 同源 + 同标签页(不同标签页不共享)
  • 通信特性不随请求发送
  • 适用场景:表单多步骤填写、单页应用临时状态

三者的核心区别总结

特性 Cookie localStorage sessionStorage
设计初衷 服务器通信 持久化本地存储 会话级临时存储
最大容量 4KB ≈5MB ≈5MB
生命周期 可设置过期时间 永久存储 标签页关闭即失效
自动发送至服务端 ✔️ (每次请求)
API 易用性 复杂(字符串操作) 简单(键值对) 简单(键值对)
作用域 跨标签页同源共享 跨标签页同源共享 仅当前标签页同源
典型应用场景 用户身份认证 主题设置/长期缓存 表单草稿/临时状态

如何选择?

  1. 需要与服务器通信 → 用 cookie(尤其认证信息)
  2. 需持久化存储用户数据 → 选 localStorage
  3. 临时保存敏感操作数据 → 选 sessionStorage(如支付流程)

安全提示:避免在 localStorage 中存储敏感信息(如密码),易受 XSS 攻击。对于高敏感数据,优先考虑服务端存储。


拓展场景题:跨页面登录表单数据传递:用户在产品页面A填写手机号表单后需跳转至登录页面B,要求自动回填手机号,实现方案?

方案对比分析

方案 1:URL 参数传递 + sessionStorage(安全推荐)
// 页面 A - 提交前处理
const formData = {
  phone: '13800138000',
  // 其他字段...
};

// 生成唯一令牌存储数据
const token = 'temp_' + Date.now();
sessionStorage.setItem(token, JSON.stringify(formData));

// 跳转时通过 URL 传递令牌
window.location.href = `login.html?token=${token}`;
// 页面 B (login.html) - 页面加载时
const urlParams = new URLSearchParams(window.location.search);
const token = urlParams.get('token');

if (token && token.startsWith('temp_')) {
  const formData = JSON.parse(sessionStorage.getItem(token) || '{}');
  
  // 填充表单
  document.getElementById('phone-input').value = formData.phone || '';
  
  // 立即清除临时数据
  sessionStorage.removeItem(token);
  
  // 清除 URL 参数(不显示在地址栏)
  history.replaceState({}, document.title, window.location.pathname);
}

优点:无敏感信息暴露,自动清理数据
场景:同源/跨域均可使用


方案 2:加密 URL 参数传递(无存储)
// 页面 A
import CryptoJS from 'crypto-js'; // 使用 AES 加密库

const formData = { phone: '13800138000' };
const encrypted = CryptoJS.AES.encrypt(
  JSON.stringify(formData), 
  'YOUR_SECRET_KEY'
).toString();

// 转换为 URL-safe 格式
const encoded = encodeURIComponent(encrypted);
location.href = `login.html?data=${encoded}`;
// 页面 B
const urlParams = new URLSearchParams(window.location.search);
const encrypted = urlParams.get('data');

if (encrypted) {
  const decrypted = CryptoJS.AES.decrypt(
    decodeURIComponent(encrypted),
    'YOUR_SECRET_KEY'
  ).toString(CryptoJS.enc.Utf8);
  
  const formData = JSON.parse(decrypted || '{}');
  // ...填充表单...
  
  // 清理 URL
  history.replaceState({}, document.title, window.location.pathname);
}

优点:避免服务端依赖
注意:需在前端维护密钥


方案 3:服务端中转存储
sequenceDiagram
  A页面->>服务器: POST 表单数据 + 生成临时ID
  服务器-->>A页面: 返回临时ID(如:temp_123)
  A页面->>B页面: 跳转携带ID (login.html?tempId=123)
  B页面->>服务器: 请求ID对应数据
  服务器-->>B页面: 返回脱敏数据(如:138****0000)
  B页面->>用户: 填充表单
  B页面->>服务器: 提交后删除临时数据

优点:最安全的数据处理方式
最佳实践

  1. 设置临时数据 5 分钟过期
  2. 返回部分脱敏信息(如隐藏中间四位)
  3. 使用 HTTPS 传输

ps:前两种URL传参方案都有考量网络安全问题 ,如果直接传递有XSS攻击风险,知识点可见我另一篇文章XSS攻击详解:原理、分类与全方位防御策略

关键安全考虑

  1. 敏感数据处理

    • 手机号需在前端脱敏显示:138****0000
    • 避免完整信息暴露在 URL 或客户端存储
  2. 数据时效

    // 检查数据时效(示例)
    if (Date.now() - parseInt(token.split('_')[1]) > 300000) {
      // 超过 5 分钟则拒绝使用
    }
    
  3. 用户感知

    • 添加提示文案:“检测到您输入的手机号,已自动填充 ✓”
    • 允许用户手动修改

方案选择建议

场景 推荐方案 原因
企业级系统 服务端中转 最高安全等级
SPA 应用内跳转 sessionStorage 简单高效
无服务端支持 加密 URL 参数 避免明文暴露
需兼容旧浏览器 服务端中转 + 脱敏返回 避开 storage 兼容问题

永远不要这样
location.href = "login.html?phone=13800138000"
❌ 将完整敏感数据存在 localStorage
❌ 明文写入 cookie

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