http缓存机制

仰望星空的小猴子
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http 缓存

强缓存和协商缓

  • 共同点：都是从客户端缓存中读取资源
  • 强缓存不会发送请求，
  • 协商缓存会发送请求

相关状态码

  • 302 临时重定向
  • 304 走的浏览器缓存

强缓存

  • 不会向服务器发送请求，直接从缓存中读取资源，在Chrome控制台的Network选项中，

协商缓存

  • 向服务器发送请求，服务器会根据这个请求的request header的一些参数来判断是否命中协商缓存，如果命中，则返回304状态码并带上新的response header通知浏览器从缓存中读取资源

相关header

强缓存

  • Expires: response header里的过期时间，浏览器再次加载资源时，如果在这个过期时间内，则命中强缓存
  • Cache-Control: 当值为max-age=300时，则代表在这个请求正确返回时间(浏览器也会记录下来)的5分钟内再次加载资源，就会命中强缓存
  • pragma: 不直接使用缓存，根据新鲜度来使用缓存，Http1.1中已经废弃，响应头不支持这个属性，为了兼容1.0
  • 区别：
    • Expires是http1.0的产物，Cache-Control是http1.1的产物，两者同时存在的话，Cache-Control优先级高于Expires
    • Expires其实是过时的产物，现阶段存在知识一种兼容的写法
    • Pragma和Cache-control共存时，Pragma的优先级是比Cache-Control高的

协商缓存

  • ETag和If-None-Match:
    • Etag是上一次加载资源时，服务器返回的response header,是对该资源的一种标识，只要资源有变化，Etag就会重新生成
    • 浏览器在下一次加载资源向服务器发送请求时，会将上一次返回的Etag值放到request header里的If-None-Match里
    • 服务器接受到If-None-Match的值后，会拿来改资源文件的Etag值做比较，如果相同，则表示资源文件没有发生改变，命中协商缓存
  • Last-Modified和If-None-Modified-Since
    • Last-Modified是该资源文件最后一次更改时间，服务器会在response header里返回
    • 浏览器会将这个值保存起来，下一次发送请求时，放到request header里的If-Modified-Since里
    • 服务器就收到后做对比，如果相同则命中协商缓存
      • 在精确度上，Etag要优于Last-Modified，Last-Modified的时间单位是秒，如果某个文件在1秒内改变了多次，那么他们的Last-Modified其实并没有体现出来修改，但是Etag每次都会改变确保了精度
      • 在性能上，Etag要逊于Last-Modified，毕竟Last-Modified只需要记录时间，而Etag需要服务器通过算法来计算出一个hash值。
      • 在优先级上，服务器校验优先考虑Etag。所以两者互补
  • 强缓存和协商缓存：最好是配合在一起使用，争取最大化的减少请求，利用缓存，节约流量

浏览器缓存过程

  1. 浏览器第一次加载资源，服务器返回200，浏览器将资源文件从服务器上请求下载下来，并把response header及该请求的返回时间(要与Cache-Control和Expires对比)一并缓存
  2. 下一次加载资源时，先比较当前时间和上一次返回200时的时间差，如果没有超过Cache-Control设置的max-age，则没有过期，命中强缓存，不发送直接从本地缓存读取文件(如果浏览器不支持1.1，则用Expires判断是否过期)
  3. 如果时间过期，服务器则查看header里的If-None-Match和If-Modified-Since
  4. 服务器优先根据Etag的值判断被请求的文件有没有做修改，Etag值一致则没有修改，命中协商缓存，返回304；如果不一致则有改动，直接返回新的资源带上新的Etag值并返回200
  5. 如果服务器收到的请求没有Etag值，则将If-Modified-Since和被请求文件的最后修改时间做比对，一致泽明中协商缓存，返回304；不一致则返回新的last-modified和文件并返回200

使用http缓存的好处

  • 减少冗余的数据传输，节省网费
  • 缓解了服务器压力，提高网站的性能
  • 加快了客户端加载网页的速度

用户行为对浏览器缓存的控制

  • 地址栏访问
    • 链接跳转是正常用户行为，将会触发浏览器缓存机制
    • 浏览器发起请求-->按照正常流程-->本地检查是否过期-->或者服务器检查新鲜度-->最后返回内容
  • F5刷新
    • 浏览器设置max-age = 0跳过强缓存判断，会进行协商缓存判断
    • 浏览器直接对本地缓存文件过期，但是会带上If-Modified-Since，If-None-Match(如果上一次response带Last-Modified，Etag)
    • 服务器会对文件检查新鲜度，返回结果可能是304，也可能是200
  • Ctrl + F5 强制刷新
    • 跳过强缓存和协商缓存，直接从服务器拉取资源
    • 浏览器不仅会对本地文件过期，而且不会带上If-Modified-Since，If-None-Match，相当于之前从来没有请求过，返回结果是200

如何设置不缓存

  • Cache-Control其他字段
    • no-cache：仍然是对资源使用缓存，但每一次在使用缓存之前必须像服务器对缓存资源进行验证
    • no-store: 不适用任何缓存
    • 禁止缓存：Cache-Control: no-cache,no-store,must-revalidate
  • Expires: 设为当前时间之前

前端开发设置不缓存

  • 引用js、css文件的URL后面加上随机数或时间戳
    • <script type=“text/javascript” src=“/js/test.js?+Math.random()”></script>
  • 设置HTML页面不让浏览器缓存的方法
<meta http-equiv="pragma" content="no-cache"> 
// 仅有IE浏览器才识别的标签，不一定会在请求字段加上Pragma，但的确会让当前页面每次都发新请求
<meta http-equiv="Cache-Control" content="no-cache, must-revalidate">
// 其他主流浏览器识别的标签
<meta http-equiv="expires" content="Wed, 26 Feb 1997 00:00:00 GMT">
// 仅有IE浏览器才识别的标签，该方式仅仅作为知会IE缓存时间的标记，你并不能在请求或响应报文中找到Expires字段
  • content属性：
    • public：表示可以在任何客户端（包括本地缓存、浏览器、各种代理服务器等等）中缓存，但不能设置缓存期限；
    • max-age=秒数：表示不仅可以被任何客户端缓存，还可以设置缓存期限，是相对服务器时间而言的<meta http-equiv="Cache-Control" content="max-age=60"/>
    • private：只能被单个用户缓存，不允许任何中间代理进行缓存（即各种代理服务器不能缓存，比如，CDN不能缓存private的响应）；
    • only-if-cached：表明如果缓存存在，只使用缓存，不需要请求服务器加载更新内容。
    • no-cache： 先发送请求，与服务器确认该资源是否被更改，如果未被更改，则使用缓存。
    • no-store：不允许缓存，再次访问页面需要重新从服务器上加载缓存；
    • no-transform：不得对网页内容或网页中的资源进行转换或转变，以便节省缓存空间或者减少缓慢链路上的流量。
    • no-siteapp：表示禁止百度、神马、搜狗等移动搜索引擎对网页进行转码处理

在chrome浏览器中返回的200状态会有两种情况：

  1. from memory cache (从内存中获取/一般缓存更新频率较高的js、图片、字体等资源)

  2. from disk cache (从磁盘中获取/一般缓存更新频率较低的js、css等资源)

  3. 这两种情况是chrome自身的一种缓存策略，这也是为什么chrome浏览器响应的快的原因。其他浏览返回的是已缓存状态，没有标识是从哪获取的缓存。

参考资料1 参考资料2

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