HTTP缓存策略

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之前的文章:http://caibaojian.com/http-cache.html写得有点复杂,这篇文章从头部请求和发送源码出发,主要与Cache-Control、Expires、Last-Modified/If-Modified-SinceETag/If-None-Match等相关。

以下来自:http://foofish.net/blog/95/http-cache-policy

浏览器一般缓存图片、CSSJS等静态文件,因为这些文件的更新频率相对来说比较低,合理利用浏览器的缓存对网站的性能提升有很大帮助。HTTP缓存分为两部分,分别是本地缓存和缓存协商,当本地缓存不生效时会启用缓存协商。HTTP缓存主要由HTTP协议的头(Header)信息来制定。

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本地缓存

本地缓存是指浏览器请求资源时命中了浏览器本地的缓存资源,浏览器并不会发送真正的请求给服务器了。它的执行过程是:

  1. 第一次浏览器发送请求给服务器时,此时浏览器还没有本地缓存副本,服务器返回资源给浏览器,响应码是200 OK,浏览器收到资源后,把资源和对应的响应头一起缓存下来。
  2. 第二次浏览器准备发送请求给服务器时候,浏览器会先检查上一次服务端返回的响应头信息中的Cache-Control,它的值是一个相对值,单位为秒,表示资源在客户端缓存的最大有效期,过期时间为第一次请求的时间减去Cache-Control的值,过期时间跟当前的请求时间比较,如果本地缓存资源没过期,那么命中缓存,不再请求服务器。
  3. 如果没有命中,浏览器就会把请求发送给服务器,进入缓存协商阶段。

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与本地缓存相关的头有:Cache-Control、Expires,Cache-Control有多个可选值代表不同的意义,而Expires就是一个日期格式的绝对值。

Cache-Control

Cache-Control是HTPP缓存策略中最重要的头,它是HTTP/1.1中出现的,它由如下几个值

  • no-cache:不使用本地缓存。需要使用缓存协商,先与服务器确认返回的响应是否被更改,如果之前的响应中存在ETag,那么请求的时候会与服务端验证,如果资源未被更改,则可以避免重新下载。
  • no-store:直接禁止游览器缓存数据,每次用户请求该资源,都会向服务器发送一个请求,每次都会下载完整的资源。
  • public:可以被所有的用户缓存,包括终端用户和CDN等中间代理服务器。
  • private:只能被终端用户的浏览器缓存,不允许CDN等中继缓存服务器对其缓存。
  • max-age:从当前请求开始,允许获取的响应被重用的最长时间(秒)。

例如:

Cache-Control:public, max-age=1000

表示资源可以被所有用户以及代理服务器缓存,最长时间为1000秒。

Expires

Expires是HTTP/1.0出现的头信息,同样是用于决定本地缓存策略的头,它是一个绝对时间,时间格式是如Mon, 10 Jun 2015 21:31:12 GMT,只要发送请求时间是在Expires之前,那么本地缓存始终有效,否则就会去服务器发送请求获取新的资源。如果同时出现Cache-Control:max-age和Expires,那么max-age优先级更高。他们可以这样组合使用:

Cache-Control:public
Expires: Mon, 10 Jun 2015 21:31:12 GMT


缓存协商

当第一次请求时服务器返回的响应头中没有Cache-Control和Expires或者Cache-Control和Expires过期抑或它的属性设置为no-cache时,那么浏览器第二次请求时就会与服务器进行协商,询问浏览器中的缓存资源是不是旧版本,需不需要更新,此时,服务器就会做出判断,如果缓存和服务端资源的最新版本是一致的,那么就无需再次下载该资源,服务端直接返回304 Not Modified 状态码,如果服务器发现浏览器中的缓存已经是旧版本了,那么服务器就会把最新资源的完整内容返回给浏览器,状态码就是200 Ok,那么服务端是根据什么来判断浏览器的缓存是不是最新的呢?其实是根据HTTP的另外两组头信息,分别是:Last-Modified/If-Modified-SinceETag/If-None-Match

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Last-Modified与If-Modified-Since

浏览器第一次请求资源时,服务器会把资源的最新修改时间Last-Modified:Thu, 29 Dec 2011 18:23:55 GMT放在响应头中返回给浏览器,第二次请求时,浏览器就会把上一次服务器返回的修改时间放在请求头If-Modified-Since:Thu, 29 Dec 2011 18:23:55发送给服务器,服务器就会拿这个时间跟服务器上的资源的最新修改时间进行对比,如果两者相等或者大于服务器上的最新修改时间,那么表示浏览器的缓存是有效的,此时缓存会命中,服务器就不再返回内容给浏览器了,同时Last-Modified头也不会返回,因为资源没被修改,返回了也没什么意义。如果没命中缓存则最新修改的资源连同Last-Modified头一起返回。

第一次请求返回的响应头:

Cache-Control:max-age=3600
Expires:Tue, 26 Jan 2016 08:28:52 GMT
Last-Modified:Fri, 15 Jan 2016 12:06:06 GMT

第二次请求的请求头信息:

If-Modified-Since:Fri, 15 Jan 2016 12:06:06 GMT

这组头信息是基于资源的修改时间来判断资源有没有更新,另一种方式就是根据资源的内容来判断,就是接下来要讨论的ETag与If-None-Match

ETag与If-None-Match

ETag/If-None-Match与Last-Modified/If-Modified-Since的流程其实是类似的,唯一的区别是它基于资源的内容的摘要信息(比如MD5 hash)来判断。浏览器发送第二次请求时,会把第一次的响应头信息ETag的值放在If-None-Match的请求头中发送到服务器,与最新的资源的摘要信息对比,如果相等,取浏览器缓存,否则内容有更新,最新的资源连同最新的摘要信息返回。用ETag的好处是如果因为某种原因到时资源的修改时间没改变,那么用ETag就能区分资源是不是有被更新。

第一次请求返回的响应头:

Cache-Control:public, max-age=31536000
ETag: "15f0fff99ed5aae4edffdd6496d7131f"

第二次请求的请求头信息:

If-None-Match: "15f0fff99ed5aae4edffdd6496d7131f"
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原文出处:前端开发博客 (http://caibaojian.com/http-cache-2.html)
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