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浏览器的缓存机制(HTTP 缓存) 详解

古之立大事者,不惟有超世之才,亦必有坚忍不拔之志——苏轼

先说概念

我们所说的浏览器的缓存机制,也可以称为是 HTTP 缓存机制,其机制是根据 HTTP 报文的缓存标识进行的。

缓存是什么

缓存是一种保存资源副本并在下次请求时直接使用该副本的技术。当 Web 缓存发现请求的资源已经被存储,它会拦截请求,返回该资源的拷贝,而不会去源服务器重新下载。

缓存需要合理配置,因为并不是所有资源都是永久不变的。重要的是对一个资源的缓存应截止到其下一次发生改变(即不能缓存过期的资源)。

缓存的优势

缓存服务器端的数据,具有以下优势:

  • 缓解服务器端的资源消耗和运行压力,提升服务器端的整体性能。
  • 减少服务器端资源加载的延迟,进而减少显示某个资源所用的时间。
  • 减少对带宽造成的压力,避免网络阻塞问题的出现
  • Web 站点变得更具有响应性

缓存应用

常见的 HTTP 缓存只能存储 GET 响应,对于其他类型的响应则无能为力。

普遍的缓存案例:

  • 检索请求的成功响应: 响应状态码为200,则表示为成功。包含例如HTML文档,图片,或者文件的响应。
  • 不变的重定向: 响应状态码为301。
  • 错误响应: 响应状态码为404的一个页面。
  • 不完全的响应: 响应状态码为206,只返回局部的信息。
  • 除了GET请求外,如果匹配到作为一个已被定义的cache键名的响应。

缓存机制的过程

当浏览器没有缓存机制时,当浏览器发起 HTTP 请求时,服务器响应请求,每一次都会重复这样的结果

当浏览器拥有缓存机制时,当浏览器发起 HTTP 请求时,服务器响应请求,并缓存,当发起同样的请求时,就会从缓存中读取数据。

缓存类型

私有缓存

私有缓存只能用于单独用户。浏览器缓存拥有用户通过 HTTP 下载的所有文档。这些缓存为浏览过的文档提供向后/向前导航、保存网页、查看源码等功能,可以避免再次向服务器发起多余的请求。它同样可以提供缓存内容的离线浏览。

设置私有缓存的是 Cache-Control 的值为 private

共享缓存

共享缓存可以被多个用户使用。例如,ISP 或所在的公司可能会架设一个 Web 代理来作为本地网络基础的一部分提供给用户。这样热门的资源就会被重复使用,减少网络拥堵与延迟。

设置共享缓存的是 Cache-Control 的值为 public

缓存控制

Cache-Control 头

HTTP/1.1 定义 Cache-Control 头用于区分对缓存机制的支持情况,请求头和响应头都支持这个属性。通过他提供的不同的值来定义缓存策略。

  • 禁止进行缓存

    Cache-Control: no-store
    Cache-Control: no-cache, no-store, must-revalidate
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  • 强制确认缓存

    Cache-Control: no-cache
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  • 缓存过期机制

    Cache-Control: max-age=604800
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    缓存内容将在 604800 秒(一周)后失效

  • 缓存验证确认

    Cache-Control: must-revalidate
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Pragma 头

Pragma 头是 HTTP/1.0 标准中定义的一个 header 属性,请求中包含 Pragma 的效果跟在头信息中定义 Cache-Control: no-cache 相同。但是 HTTP 的响应头不支持这个属性,所以它不能拿来完全替代 HTTP/1.1 中定义的 Cache-Control 头。通常定义 Pragma 以向后兼容基于HTTP/1.0的客户端。

Pragma: no-cache
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Expires 头

Expires 响应头包含日期/时间,即在此时候之后,响应过期。

  • 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。
Expires: Tue, 15 Dec 2020 01:38:36 GMT
复制代码

(完)

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