计算机网络(http缓存)| 强缓存、协商缓存、本地存储的方式🎨🎨http缓存机制 |强缓存： cache-cont

http缓存机制

强缓存：

cache-control：

max-age：表示缓存有效时间

no-cache：表示不设置强缓存，可以走协商缓存 

no-store：表示不设置缓存 

public：表示所有用户都可以缓存资源，服务器和客户端 

private：表示只有浏览器端可以缓存资源

expires：是一个时间字符串，代表资源失效时间

协商缓存：

etag/if-none-match 返回的是一个检验码，第一次请求返回资源时，服务器返回的头部中会加上etag，再次资源时，请求头中会携带if-none-match，其值就是响应头中返回的ETag的值；服务器判断是否命中缓存，命中，返回304，不返回资源，但是还是会返回etag

last-modified/last-modified-since 第一次请求返回资源时，服务器返回的头部中会加上last-modified，代表上一次修改时间，再次请求资源时，请求头中会携带last-modified-since，值是上一次返回的last-modified的值，服务器判断是否命中缓存，命中，返回304，不返回资源，也不返回last-modified

浏览器缓存分类

什么是http缓存

http缓存指的是：当客户端向服务器端请求资源的时候，会先到达浏览器缓存，如果浏览器缓存中存在这个资源的“副本”，就可以直接从浏览器缓存中读取，不需要在向服务器端获取这个资源。

常见的http缓存只能缓存get请求响应的资源，对其他的类型的响应无能为力，所以http缓存讨论的都是get请求响应的资源。

http缓存分类

强缓存

当浏览器去请求某个文件的时候，服务器在response header里面对文件做了缓存配置， response header 的cache-control，常见的设置是max-age public private no-cache no-store等

cache-control: max-age=xxxx，public

public的意思是客户端和代理服务器都可以缓存该资源

客户端在xxx秒的有效期内，如果发起了请求就去直接读缓存，返回状态200，如果用户做了刷新操作，就去请求服务器。

cache-control: max-age=xxxx，private

private的意思是只有客户端可以进行缓存

客户端在xxx秒的有效期内，如果发起了请求就去直接读缓存，返回状态200，如果用户做了刷新操作，就去请求服务器。

cache-control: max-age=xxxx，immutable（强缓存）

客户端在xxx秒的有效期内，如果发起请求就直接去读缓存，返回状态200，如果用户做了刷新操作也不会去请求服务器

cache-control: no-cache（不设置强缓存，不是字面意思的没有缓存）

跳过设置强缓存，但是不妨碍设置协商缓存

如果设置了强缓存，一般强缓存失效，才会去走协商缓存

但是设置了no-cache，就没有强缓存了，每次都会去请求服务器

cache-control: no-store

不缓存，没有强缓存或者协商缓存的说法

跟强制缓存相关的header头属性

协商缓存

上面说到的强缓存就是给资源设置一个过期时间，每次请求都去看过期了没有，如果过期了就去发送请求到服务器，如果没有过期就读取内存的数据。

这时候在去请求服务器的过程就可以设置协商缓存 response header里面的设置这就是说，每次请求返回的response header的etag和last-modified，在下一次请求request header的时候都会带上，服务器把带过来的标识进行对比，如果没变就还是返回旧的，如果变了，就返回新的值。

对于客户端来说每次请求都要进行协商缓存了

发请求--->看资源是否过期--->过期--->请求服务器--->服务器对比是否真的过期--->没过期--->返回304 状态码--->客户端用缓存的资源

如果真的过期了，走下面这条路

发请求--->看资源是否过期--->过期--->请求服务器--->服务器对比是否真的过期--->过期--->返回200状态码--->客户端就向第一次请求资源一样，记录cache-control中的max-age、etag、last-modified的值

etag: '5c20abbd-e2e8' //可以理解成每个文件的id，唯一标识（实体标签）
last-modified: Mon, 24 Dec 2018 09:49:49 GMT // 上一次修改时间，精确到秒

思考💡：为什么有etag？

主要解决last-modified的不足

1.一些文件也许会周期性的更改，但是他的内容并不改变(仅仅改变的修改时间)，这个时候我们并不希望客户端认为这个文件被修改了，而重新get；

2.某些文件修改非常频繁，比如在秒以下的时间内进行修改，(比方说1s内修改了N次)，if-modified-since能检查到的粒度是秒级的，这种修改无法判断(或者说UNIX记录MTIME只能精确到秒)；

3.某些服务器不能精确的得到文件的最后修改时间。

跟协商缓存相关的header头属性有（ETag/If-Not-Match 、 Last-Modified/If-Modified-Since）请求头和响应头需要成对出现

2种缓存的对比

为什么需要http缓存

1.减少了冗余数据的传输

2.缓解了服务器的压力，大大提高了网站的性能

3.加快了客户端加载网页的速度

【扩展】

http1.0时代：

强缓存：pragma、Expire

协商缓存：Last-Modified、if-Modified-Since

http1.1时代：

强缓存：Cache-Control

协商缓存：ETag、if-Not-Match

小结

1.强缓存，服务器通知浏览器设置一个过期时间，在缓存时间内请求资源，直接读取缓存，时间过期，走协商缓存

2.协商缓存，将协商缓存的关键字段ETag/Last-Modified通过请求发给服务器端，由服务器检验，返回304状态码直接读取缓存，返回200服务器返回新的资源

3.浏览器首次请求和再次发送http请求的流程图

cookie原理

什么是cookie？

cookie是一段文本信息，是以字符串的形式存在的。

cookie是服务器端给用户颁发的一个状态值，存储在客户端或者浏览器中，只要在cookie的有效期内，再次向服务器端发送请求时，浏览器会先检查本地的cookie，如果存在，会自动将cookie加在请求头部一起发给服务器端，服务器端通过cookie识别用户的身份，并且将存储在服务器端的资源返回给用户。

cookie机制：

如果没有在浏览器端设置cookie的过期时间，cookie保存在内存中，生命周期随着浏览器的关闭而结束，这种cookie简称回话cookie。如果设置了过期时间，cookie保存在硬盘中，关闭浏览器以后cookie还会存在，到过期时间才会消失。

cookie的实现思路

（1）用户第一次访问服务器端，服务器会通过Set-Cookie返回客户端，客户端将cookie存储在本地

（2）用户再次访问服务器端，会在本次查找cookie，如果存在会自动加到请求头中

（3）服务器端通过cookie识别用户的身份，返回对应的请求资源

cookie的缺点

单个cookie的存储大小不能超过4kb，大小受到限制

安全性较低，cookie欺骗、cookie截获

有些状态不可能保存在客户端

每次访问都要携带cookie给服务器，浪费带宽

cookie数据有路径的概念，可以限制cookie只属于某个路径下

服务器端的session机制

session机制

当服务器收到请求需要创建session对象时，首先会检查客户端请求中是否有sessionId，如果有id，服务器根据该id返回对应的session对象。如果客户端请求中没有session对象，服务器会创建新的session对象，并且把sessionId在本次响应中返回给客户端。通常使用cookie的方式把sessionId存储到客户端，如果用户禁用了cookie，则要使用URL重写，当浏览器支持cookie时，url不做任何处理，当浏览器不支持cookie的时候，将会重写URL将sessionId拼接到访问地址之后。

session的安全性大于cookie

session存储在cookie，要攻破session先攻破cookie

sessionId要有人登录，或者启动session_start才会有，所以攻破也不一定得到sessionId

第二次启动session_start后，前一次的sessionId就失效了，session过期以后，sessionId也就消失了

sessionId是加密的

session的缺点

session保存的东西越多，就越占用服务器内存，对于在线人数比较多的网站，服务器的压力比较大

依赖cookie，如果不支持cookie，就要进行url重写，不安全

过度使用session变量会导致代码不可读而且不好维护

token原理

token的实现思路：

（1）客户端提供username和password登录系统，服务器端通过mysql数据库做判断，

（2）用户存在，服务器端生成token返回

（3）用户请求服务器端接口api时，携带token

（4）服务器进行检验，如果匹配，返回请求数据

（5）如果不匹配，返回错误代码

区别cookie、session、token

（1）用户第一次通过username和password登录系统，服务器通过Set-Cookie返回客户端，客户端将cookie保存在本地，之后访问接口api携带cookie即可，

思考💡：但是服务器是怎么认证cookie的？

其实在服务器返回Set-Cookie的信息里，有一个sessionId，服务器会在本地保存一份sessionId，当客户端携带cookie过来时，就对比cookie中的sessionid和服务器自己保存的sessionId就知道你是谁了，所以说cookie是有状态的

（3）但是新的问题出现了，对于客户端自己保存自己的cookie没有问题，但是服务器端要保存所有的sessionId，随着数据访问量增大，服务器就会出现性能问题

（4）通过token来解决上述问题，还是老样子，第一次访问，服务器发token，但是服务器不会再存储了，因为对token的加密只有服务器知道算法和密钥，所以再一次访问，服务器拿到信息，对信息进行token计算，算出的token 和携带的token对比，发现匹配，就返回资源，这样就解决了服务器的压力，所以说token是无状态的。

本地存储对比

（1）cookie

cookie存储大小是4kb；当没有设置cookie的过期时间时，cookie存储在内存中，生命周期随着窗口关闭结束，这种称为回话cookie；当设置cookie过期时间时，cookie存在硬盘中，关闭浏览器cookie存在，到过期时间才会消失；cookie在服务器和浏览器端来回传递，sessionStorage和localStorage只存在于本地；cookie中保存的是字符串；

（2）sessionStorage

sessionStroage的大小是5MB；成为会话存储，内容存储在内存中，当关闭浏览器会消失；保存的是键值对，但是存储之前需要使用JSON.stringify()将对象转换为JSON 字符串，当取出使用的时候，使用JSON.parse()将JSON 字符串转成对象

（3）localStorage

localStorage的大小是5MB；是本地存储，内容存储在硬盘中，当关闭浏览器的时候还存在，除非手动删除，不然不会消失