HTTP 缓存策略的场景实践与分析 | 豆包MarsCode AI刷题

在现代 Web 应用中，HTTP 缓存是提升性能和优化资源使用的关键技术。本文将基于 Chrome 浏览器的实际运行场景，分析其在请求中涉及的缓存策略及工作机制。

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实践场景描述

假设我们访问一个网站 https://example.com，其首页有多个静态资源（例如 HTML 文件、CSS 样式表、JavaScript 脚本和图片）。为方便分析，我们重点关注以下几个请求：

• index.html
• style.css
• app.js
• logo.png

我们使用 Chrome 的 开发者工具（DevTools） 来捕捉网络请求，观察缓存策略的具体实现。

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缓存策略分析

1. 初次请求

在浏览器首次加载网站时：

• Cache-Control 和 Expires 头会在响应中返回，定义资源的缓存有效期。
• 没有任何缓存资源时，所有请求都需要从服务器获取。

示例请求：

GET /index.html HTTP/1.1
Host: example.com

服务器响应：

HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/html
Cache-Control: max-age=3600, public

分析：

• Cache-Control: max-age=3600 表示资源的有效期为 3600 秒，在这段时间内，浏览器可以直接从缓存读取资源，而无需向服务器重新请求。
• 如果没有缓存策略或者策略设置为 no-store，浏览器会每次都请求服务器。

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2. 再次请求：浏览器如何决定是否从缓存加载？

当用户刷新页面时，浏览器会根据缓存头信息判断是否使用缓存。

场景 1：缓存仍然有效

当资源未过期时（例如 3600 秒内），浏览器直接从本地缓存加载资源，无需发起网络请求。

场景 2：缓存已过期

当资源过期时，浏览器会发起条件请求，利用 ETag 或 Last-Modified 头，与服务器验证缓存资源的有效性。

示例请求：

GET /style.css HTTP/1.1
Host: example.com
If-None-Match: "abc123"

服务器响应：

HTTP/1.1 304 Not Modified

分析：

• 浏览器通过 If-None-Match 携带 ETag（实体标签）向服务器验证资源是否发生改变。
• 服务器返回 304 Not Modified，浏览器继续使用本地缓存的资源，从而节省带宽和时间。

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3. 强制刷新（Ctrl+F5 或 Cmd+Shift+R）

当用户执行强制刷新时，浏览器会跳过缓存并直接请求服务器。

示例请求：

GET /app.js HTTP/1.1
Host: example.com
Cache-Control: no-cache

分析：

• 强制刷新时，浏览器在请求头中添加 Cache-Control: no-cache，要求服务器忽略缓存验证。
• 服务器将重新返回最新版本的资源。

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4. 缓存策略的实际效果

为了更清晰地分析缓存策略，我们可以在 Chrome DevTools 中查看以下字段：

• Size：显示资源从网络加载还是从缓存加载。
• Status Code：观察返回的 HTTP 状态码（如 200、304）。
• Cache-Control、Expires 等头信息：确定缓存的具体设置。

示例：

资源名称	Size	Status Code	Cache 状态
index.html	1.2 KB	200	从网络加载（首次）
style.css	15 KB	304	从缓存加载
app.js	25 KB	200	强制刷新
logo.png	(cached)	-	本地缓存未请求

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优化建议

1. 静态资源设置长缓存时间：
   对于不频繁更新的资源（如图片和字体），可以使用 Cache-Control: max-age=31536000, immutable 来实现长期缓存。
2. 使用版本号或哈希值管理文件更新：
   通过文件名中的版本号或哈希值（如 app.12345.js），可以有效控制缓存失效的问题。
3. 对动态内容启用缓存验证：
   使用 ETag 和 Last-Modified，确保动态内容不会因缓存而变得过时。
4. 按需应用强制刷新策略：
   对于敏感信息页面（如登录页面），可以使用 Cache-Control: no-store 防止缓存。

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