浏览器缓存机制

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概述

缓存策略

浏览器缓存策略分为两种:

  1. 强缓存
  2. 协商缓存

相同点

如果命中,都是从缓存中加载资源

不同点

协商缓存会向服务器发起请求去验证是否命中缓存,而强缓存不需要发送请求

基本原理

  • 浏览器加载资源时候,会根据请求头的expire和cache-control判断是否命中强缓存,是则从缓存中读取资源,不会发送请求到服务器
  • 如果没有命中强缓存,浏览器就会携带if-None-Match:上一次Etag的值和if-Modified-Since: 上一次last-modified的值,发送请求到服务器,验证是否命中协商缓存,如果命中,则继续从缓存中读取资源
  • 如果没有命中缓存,则直接从服务器加载资源

强缓存

Expires

Expires: Wed, 11 May 2018 07:20:00 GMT

ExpiresHTTp/1.0控制网页缓存的字段,其值是服务器返回改请求结果缓存的到期时间,是个绝对时间

Expires控制缓存的原理,是使用客户端的时间与服务器端返回的时间做对比,如果客户端与服务器端的时间发生误差(如时区不同,修改了客户端时间),那么强缓存就会失效。

Cache-Control

Cache-Control : cache-directive

为了解决Expires的问题,在HTTP/1.1中提出了Cache-Control用于控制网页缓存

主要取值

cache-directivedesc
public资源将被客户端和代理服务器缓存
private资源仅被客户端缓存
no-store所有内容都不会被缓存,即不使用强制缓存,也不使用协商缓存
no-cache相当于max-age=0;must-revalidation即资源被客户端缓存,但是是否使用缓存则需要经过协商缓存来决定
max-age缓存资源,但是在指定时间(s) 后缓存过期
s-maxage同上,以来public设置,覆盖max-age,且旨在代理服务器上有效
max-stale指定时间内,几时缓存过期时,资源依然有效
min-fresh缓存的资源至少要保持指定时间的新鲜期
must-revalidation/proxy-revalidation如果缓存失效,强制重新向服务器发起验证(因为max-stale等字段可能改变缓存的失效时间)
only-if-cache仅返回已经缓存的资源,不妨问网络,如果没有缓存则返回504
no-transform强制要求代理服务器不要对资源进行转换,禁止代理服务器对content-Encoding content-range content-type字段的修改,因此代理的gzip压缩将不被允许

Expires和Cache-Control:max-age=xxx 的作用是差不多的,区别就在于 Expireshttp1.0的产物,Cache-Controlhttp1.1的产物。

两者同时存在的话,Cache-Control优先级高于Expires

在某些不支持HTTP1.1的环境下,Expires就会发挥用处。所以Expires其实是过时的产物,现阶段它的存在只是一种兼容性的写法

浏览器缓存存放位置

状态类型说明
200from memory cache不请求网络资源,资源在内存中,一般为脚本、字体、图片
200from disk cache不请求网络资源,在磁盘中,一般为非脚本。如css等
200资源size从服务器下载最新的资源
304报文size请求服务端发现资源没有更新,使用本地资源

本地缓存分为内存缓存(from memory cache)和硬盘缓存(from disk cache)

内存缓存

内存缓存具有两个特点:

  • 快读读取: 内存缓存会将编译解析后的文件直接存入改进程的内存中,占据该进程一定的内存资源,方便下次运行使用时的快速读取
  • 时效性: 一旦该进程关闭,则该进程的内存会清空
硬盘缓存

硬盘缓存是直接将缓存写入硬盘中,读取缓存需要对该缓存存放的硬盘文件进行I/O操作,然后重新解析该缓存内容,读取复杂,速度比内存缓存(memory cache)慢

协商缓存

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。

控制协商缓存的字段分别为: Last-Modified/if-Modified-SinceEtag/if-None-Match

其中 Etag/if-None-Match的优先级更高

Last-Modified / if-Modified-Since

Last-Modified服务器响应请求时,返回该资源文件在服务器最后被修改的时间

//  Last-Modified: 星期,日期 月份 年份 时:分:秒 GMT
Last-Modified: Tue, 04 Apr 2017 10:01:15 GMT

if-Modified-Since则是客户端再次发起该请求时,携带上次返回的 Last-Modified值。

当服务器收到该请求,并且发现请求头有if-Modified-Since字段时,就会将该值与该资源在服务器的最后修改时间做对比,如果有更新就重新返回资源,状态码为200;如果没有更新,则返回304,继续使用缓存文件

Etag / If-None-Match

Etag服务器响应请求时,返回当前资源文件的一个唯一标识(由服务器生成)

ETag:"fcb82312d92970bdf0d18a4eca08ebc7efede4fe"

If-None-Match是客户端再次发起该请求时,携带上次请求返回的Etag

当服务器接收到请求,并且发现请求头有If-None-Match时,就会将该值与资源在服务器的Etag值做对比,一致则代表资源没有更新,返回304,使用缓存文件;不一致则重新返回资源文件,状态码为200

禁止浏览器缓存

设置请求头

Cache-Control: no-cache, no-store, must-revalidate 

给请求资源增加一个版本号/随机数

<script src="index.js?v=1.0"></script>

HTML中禁用缓存

<meta  http-equiv="Cache-Control" content="no-cache, no-store, must-revalidate">