原創文章首發於公眾號:「碼農富哥」,歡迎收藏和關註,如轉載請註明出處! 什麼是HTTP緩存 HTTP 緩存可以說是HTTP性能優化中簡單高效的一種優化方式了,緩存是一種保存資源副本併在下次請求時直接使用該副本的技術,當 web 緩存發現請求的資源已經被存儲,它會攔截請求,返回該資源的拷貝,而不會去源 ...
原創文章首發於公眾號:「碼農富哥」,歡迎收藏和關註,如轉載請註明出處!
什麼是HTTP緩存
HTTP 緩存可以說是HTTP性能優化中簡單高效的一種優化方式了,緩存是一種保存資源副本併在下次請求時直接使用該副本的技術,當 web 緩存發現請求的資源已經被存儲,它會攔截請求,返回該資源的拷貝,而不會去源伺服器重新下載。
一個優秀的緩存策略可以縮短網頁請求資源的距離,減少延遲,節省網路流量,並且由於緩存文件可以重覆利用,降低網路負荷,提高客戶端響應。
所以,學會利用HTTP緩存是很有必要的
在此,我會向大家系統的介紹HTTP緩存機制,期望對各位正確的理解HTTP緩存有所幫助。
緩存策略
在闡述HTTP不同緩存策略之前,我們需要知道用戶刷新/訪問行為 的手段分成三類:
- 在URI輸入欄中輸入然後回車/通過書簽訪問
- F5/點擊工具欄中的刷新按鈕/右鍵菜單重新載入
- Ctl+F5 (完全不使用HTTP緩存)
不同的刷新手段,會導致瀏覽器使用不同的緩存策略,我們下麵會分析到
HTTP 緩存主要是通過請求和響應報文頭中的對應 Header 信息,來控制緩存的策略。
響應頭中相關欄位為Expires、Cache-Control、Last-Modified、Etag。
HTTP緩存的類型很多,根據是否需要重新向伺服器發起請求來分類包括兩種:強制緩存 和 對比緩存
假設瀏覽器有一個緩存資料庫用於本地緩存,先看看瀏覽器請求資源的情況:
強制緩存:
在瀏覽器已經緩存數據的情況下,使用強制緩存去請求數據的流程是這樣的:
強制緩存
從流程圖可以看到,強制緩存,在緩存數據未失效的情況下,可以直接使用緩存數據,不需要再請求伺服器,那麼瀏覽器是如何判斷緩存數據是否失效呢?
對於強制緩存來說,響應header中會有兩個欄位來標明失效規則(Expires/Cache-Control):
- Expires:
Expires是HTTP1.0的產物了,現在預設瀏覽器均預設使用HTTP 1.1,所以它的作用基本忽略。但是很多網站還是對它做了相容。它的值為服務端返回的到期時間,即下一次請求時,請求時間小於服務端返回的到期時間,直接使用緩存數據。
但有一個問題是到期時間是由服務端生成的,如果客戶端時間跟伺服器時間不一致,這就會導致緩存命中的誤差。
在HTTP 1.1 的版本,Expires被Cache-Control替代。 Cache-Control:
Cache-Control是最重要的規則。常見的取值有private、public、no-cache、max-age,no-store,預設為private。(1) max-age:用來設置資源(representations)可以被緩存多長時間,單位為秒;
(2) s-maxage:和max-age是一樣的,不過它只針對代理伺服器緩存而言;
(3)public:指示響應可被任何緩存區緩存;
(4)private:只能針對個人用戶,而不能被代理伺服器緩存;
(5)no-cache:強制客戶端直接向伺服器發送請求,也就是說每次請求都必須向伺服器發送。伺服器接收到 請求,然後判斷資源是否變更,是則返回新內容,否則返回304,未變更。這個很容易讓人產生誤解,使人誤 以為是響應不被緩存。實際上Cache-Control: no-cache是會被緩存的,只不過每次在向客戶端(瀏覽器)提供響應數據時,緩存都要向伺服器評估緩存響應的有效性。
(6)no-store:禁止一切緩存(這個才是響應不被緩存的意思)。
舉個例子:
比如一個資源響應頭是:
cache-control: public, max-age=31536000
那麼這個資源會被緩存31536000秒(365天),在365天內再次請求這條數據,都會直接獲取緩存資料庫中的數據,直接使用。
那麼我們試試再次訪問資源,會有以下的響應:
可以看到HTTP狀態碼是200,Size這個欄位顯示:disk cache,說明HTTP響應報文大小是0,瀏覽器確實走了強制緩存,沒有再跟瀏覽器交互。
我們上面說了,不同的訪問/刷新手段,會使瀏覽器使用不同的緩存策略,要讓瀏覽器走強制緩存對請求方式有一個要求: 在URI輸入欄中輸入然後回車/通過書簽訪問
對比緩存:
在瀏覽器已經緩存數據的情況下,使用對比緩存去請求數據的流程是這樣的:
有同學可能會問,基於對比緩存的流程下,不管是否使用緩存,都需要向伺服器發送請求,那麼還用緩存乾什麼?
這個問題,我們現在來探討一下。
對比緩存,顧名思義,需要進行比較判斷是否可以使用緩存。
瀏覽器第一次請求數據時,伺服器會將緩存標識與數據一起返回給瀏覽器,瀏覽器將二者備份至緩存資料庫中。
當瀏覽器再次請求數據時,瀏覽器將備份的緩存標識發送給伺服器,伺服器根據緩存標識進行判斷,判斷成功後,返回304狀態碼,通知客戶端比較成功,可以使用緩存數據。
舉個例子:
第一次訪問:
第二次訪問:
對比緩存,響應header中會有兩個欄位來標明規則
Last-Modified / If-Modified-Since
伺服器響應請求時,會通過Last-Modified
HTTP頭告訴瀏覽器資源的最後修改時間,瀏覽器本地對資源緩存起來,之後再請求的時候,會帶上一個HTTP頭If-Modified-Since
,這個值就是伺服器上一次給的Last-Modified
的時間,伺服器會拿著瀏覽器傳過來的時間比對資源當前最後的修改時間,如果大於If-Modified-Since
,則說明資源修改過了,瀏覽器不能再使用緩存,伺服器重新一份完整的資源瀏覽器,否則瀏覽器可以繼續使用緩存,並返回304狀態碼Etag / If-None-Match(優先順序高於Last-Modified / If-Modified-Since)
伺服器響應請求時,通過Etag
HTTP頭部告訴瀏覽器當前資源在伺服器的唯一標識(生成規則由伺服器決定),瀏覽器再次請求時,就會帶上一個頭If-None-Match
,這個值就是伺服器上一次給的Etag
的值,伺服器比對一下資源當前的Etag是否跟If-None-Match一致,不一致則說明資源修改過了,瀏覽器不能再使用緩存,否則瀏覽器可以繼續使用緩存,並返回304狀態碼
值得註意的是:Etag 的校驗優先順序高於 Last-Modified
看個例子:
第一次請求,伺服器的響應頭包含了
第二次請求,瀏覽器的請求頭
總結
我們再看一下HTTP緩存的一個總概流程圖:
- HTTP緩存主要分強制緩存和對比緩存
- 強制緩存的HTTP相關頭部Cache-Control,Exipres(HTTP1.0),瀏覽器直接讀本地緩存,不會再跟伺服器端交互,狀態碼200。
- 對比緩存的HTTP相關頭部Last-Modified / If-Modified-Since, Etag / If-None-Match (優先順序比Last-Modified / If-Modified-Since高),每次請求需要讓伺服器判斷一下資源是否更新過,從而決定瀏覽器是否使用緩存,如果是,則返回304,否則重新完整響應。
最後
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