HTTP缓存

lemon031
329 阅读6分钟
  1. **Cache-Control** 通用消息头字段，被用于在http请求和响应中，通过指定指令来实现缓存机制。缓存指令是单向的，这意味着在请求中设置的指令，不一定被包含在响应中。

语法

指令不区分大小写，并且具有可选参数，可以用令牌或者带引号的字符串语法。多个指令以逗号分隔。

缓存请求指令

客户端可以在HTTP请求中使用的标准 Cache-Control 指令。

Cache-Control: max-age=<seconds>
Cache-Control: max-stale[=<seconds>]
Cache-Control: min-fresh=<seconds>
Cache-control: no-cache 
Cache-control: no-store
Cache-control: no-transform
Cache-control: only-if-cached

缓存响应指令

服务器可以在响应中使用的标准 Cache-Control 指令。

Cache-control: must-revalidate
Cache-control: no-cache
Cache-control: no-store
Cache-control: no-transform
Cache-control: public
Cache-control: private
Cache-control: proxy-revalidate
Cache-Control: max-age=<seconds>
Cache-control: s-maxage=<seconds>

扩展Cache-Control指令

拓展缓存指令不是核心HTTP缓存标准文档的一部分，使用前请注意检查兼容性！

Cache-control: immutable 
Cache-control: stale-while-revalidate=<seconds>
Cache-control: stale-if-error=<seconds>

指令

可缓存性

  • public

    表明响应可以被任何对象（包括：发送请求的客户端，代理服务器，等等）缓存，即使是通常不可缓存的内容。（例如：1.该响应没有max-age指令或Expires消息头；2. 该响应对应的请求方法是 POST 。）

  • private

    表明响应只能被单个用户缓存，不能作为共享缓存（即代理服务器不能缓存它）。私有缓存可以缓存响应内容，比如：对应用户的本地浏览器。

  • no-cache

    在发布缓存副本之前，强制要求缓存把请求提交给原始服务器进行验证(协商缓存验证)。

  • no-store

    缓存不应存储有关客户端请求或服务器响应的任何内容，即不使用任何缓存。

到期

  • max-age=

    设置缓存存储的最大周期，超过这个时间缓存被认为过期(单位秒)。与Expires相反，时间是相对于请求的时间。

  • s-maxage=

    覆盖max-age或者Expires头，但是仅适用于共享缓存(比如各个代理)，私有缓存会忽略它。

  • max-stale[=]

    表明客户端愿意接收一个已经过期的资源。可以设置一个可选的秒数，表示响应不能已经过时超过该给定的时间。

  • min-fresh=

    表示客户端希望获取一个能在指定的秒数内保持其最新状态的响应。

  • stale-while-revalidate=

    表明客户端愿意接受陈旧的响应，同时在后台异步检查新的响应。秒值指示客户愿意接受陈旧响应的时间长度。

  • stale-if-error=

    表示如果新的检查失败，则客户愿意接受陈旧的响应。秒数值表示客户在初始到期后愿意接受陈旧响应的时间。

重新验证和重新加载

  • must-revalidate

    一旦资源过期（比如已经超过max-age），在成功向原始服务器验证之前，缓存不能用该资源响应后续请求。

  • proxy-revalidate

    与must-revalidate作用相同，但它仅适用于共享缓存（例如代理），并被私有缓存忽略。

  • immutable

    表示响应正文不会随时间而改变。资源（如果未过期）在服务器上不发生改变，因此客户端不应发送重新验证请求头（例如If-None-Match或If-Modified-Since）来检查更新，即使用户显式地刷新页面。在Firefox中，immutable只能被用在 https:// transactions. 有关更多信息，请参阅这里。

其他

  • no-transform

    不得对资源进行转换或转变。Content-Encoding、Content-Range、Content-Type等HTTP头不能由代理修改。例如，非透明代理或者如Google's Light Mode可能对图像格式进行转换，以便节省缓存空间或者减少缓慢链路上的流量。no-transform指令不允许这样做。

  • only-if-cached

    表明客户端只接受已缓存的响应，并且不要向原始服务器检查是否有更新的拷贝。

  1. **Expires** 响应头包含日期/时间， 即在此时候之后，响应过期。（是按照客户端的时间来生成）

    无效的日期，比如 0, 代表着过去的日期，即该资源已经过期。

    如果在Cache-Control响应头设置了 "max-age" 或者 "s-max-age" 指令，那么 Expires 头会被忽略。

不存在该缓存结果和缓存标识，强制缓存失效，则直接向服务器发起请求（跟第一次发起请求一致）

存在该缓存结果和缓存标识，但是结果已经失效，强制缓存失效，则使用协商缓存（暂不分析）

存在该缓存结果和缓存标识，且该结果没有还没有失效，强制缓存生效，直接返回该结果

强制缓存的缓存规则是什么？

答：当浏览器向服务器发送请求的时候，服务器会将缓存规则放入HTTP响应的报文的HTTP头中和请求结果一起返回给浏览器，控制强制缓存的字段分别是Expires和Cache-Control，其中Cache-Conctrol的优先级比Expires高。

size字段：内存缓存from memory cache， 硬盘缓存from disk cache

from memory cache代表使用内存中的缓存，from disk cache则代表使用的是硬盘中的缓存，浏览器读取缓存的顺序为memory –> disk。

访问https://heyingye.github.io/ –> 200 –> 关闭博客的标签页 –> 重新打开https://heyingye.github.io/ –> 200(from disk cache) –> 刷新 –> 200(from memory cache)

在浏览器中，浏览器会在js和图片等文件解析执行后直接存入内存缓存中，那么当刷新页面时只需直接从内存缓存中读取(from memory cache)；而css文件则会存入硬盘文件中，所以每次渲染页面都需要从硬盘读取缓存(from disk cache)。

协商缓存就是强制缓存失效后，浏览器携带缓存标识向服务器发起请求，由服务器根据缓存标识决定是否使用缓存的过程，主要有以下两种情况：

（1）协商缓存生效，返回304

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（2）协商缓存失败，返回200和请求结果

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协商缓存的标识也是在响应报文的HTTP头中和请求结果一起返回给浏览器的，控制协商缓存的字段分别有：Last-Modified / If-Modified-Since和Etag / If-None-Match，其中Etag / If-None-Match的优先级比Last-Modified / If-Modified-Since高。

总结

强制缓存优先于协商缓存进行，若强制缓存(Expires和Cache-Control)生效则直接使用缓存，若不生效则进行协商缓存(Last-Modified / If-Modified-Since和Etag / If-None-Match)，协商缓存由服务器决定是否使用缓存，若协商缓存失效，那么代表该请求的缓存失效，重新获取请求结果，再存入浏览器缓存中；生效则返回304，继续使用缓存，主要过程如下：

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