资讯专栏INFORMATION COLUMN

HTTP缓存理解

jackzou / 1941人阅读

摘要:原因是,服务端在进行标识比较后,只返回部分,通过状态码通知客户端使用缓存,不再需要将报文主体部分返回给客户端。

Http 缓存机制作为 web 性能优化的重要手段,对于从事 Web 开发的同学们来说,应该是知识体系库中的一个基础环节。
在介绍HTTP缓存之前,作为知识铺垫,先简单介绍一下HTTP报文

准备

HTTP报文就是浏览器和服务器间通信时发送及响应的数据块。
浏览器向服务器请求数据,发送请求(request)报文;服务器向浏览器返回数据,返回响应(response)报文。
报文信息主要分为两部分

包含属性的首部(header)
附加信息(cookie,缓存信息等)与缓存相关的规则信息,均包含在header中

包含数据的主体部分(body)
HTTP请求真正想要传输的部分

缓存规则解析

将浏览器存在一个缓存数据库,用于存储缓存信息。在客户端第一次请求数据时,此时缓存数据库中没有对应的缓存数据,需要请求服务器,服务器返回后,将数据存储至缓存数据库中。

HTTP缓存有多种规则,根据是否需要重新向服务器发起请求来分类,将其分为两大类:强制缓存,协商缓存。在详细介绍这两种规则之前,先通过时序图的方式对这两种规则有个简单了解。

已存在缓存数据时,仅基于强制缓存,请求数据的流程如下

已存在缓存数据时,仅基于协商缓存,请求数据的流程如下

基于对比缓存的流程下,不管是否使用缓存,都需要向服务器发送请求,那么还用缓存干什么?这个问题暂且放下,后文详细介绍每种缓存规则的时候,会带出答案。
可以看到两类缓存规则的不同,强制缓存如果生效,不需要再和服务器发生交互,而协商缓存不管是否生效,都需要与服务端发生交互。两类缓存规则可以同时存在,强制缓存优先级高于对比缓存,也就是说,当执行强制缓存的规则时,如果缓存生效,直接使用缓存,不再执行对比缓存规则。

强制缓存

从上文得知,强制缓存,在缓存数据未失效的情况下,可以直接使用缓存数据,那么浏览器是如何判断缓存数据是否失效呢?我们知道,在没有缓存数据的时候,浏览器向服务器请求数据时,服务器会将数据和缓存规则一并返回,缓存规则信息包含在响应header中。
对于强制缓存来说,响应header中会有两个字段来标明失效规则(Expires/Cache-Control)使用chrome的开发者工具,可以很明显的看到对于强制缓存生效时,网络请求的情况。

Expires

Expires的值为服务端返回的到期时间,即下一次请求时,请求时间小于服务端返回的到期时间,直接使用缓存数据。不过Expires是HTTP1.0的,现在默认浏览器均默认使用HTTP1.1,所以它的作用基本忽略。另一个问题是,到期时间是由服务端生成的,但是客户端时间可能跟服务端时间有误差,这就会导致缓存命中的误差。所以HTTP1.1 的版本,使用Cache-Control替代。

Cache-Control

Cache-Control 是最重要的规则。常见的取值有private、public、no-cache、max-age,no-store,默认为private。

private:客户端可以缓存

public:客户端和代理服务器都可缓存,前端可以认为public和private是一样的

max-age=xxx:缓存的内容将在xxx秒后失效

no-cache:需要使用对比缓存来验证缓存数据,后面重点介绍

no-store:所有内容都不会缓存,强制缓存,协商缓存都不会触发

请看下图的例子,图中Cache-Control仅指定了max-age,所以默认为private,缓存时间为31536000秒(365天),也就是说,在365天内再次请求这条数据,都会直接获取缓存数据库中的数据,直接使用。

协商缓存

协商缓存,顾名思义,需要进行比较判断是否可以使用缓存。浏览器第一次请求数据时,服务器会将缓存标识与数据一起返回给客户端,客户端将二者备份至缓存数据库中。再次请求数据时,客户端将备份的缓存标识发送给服务器,服务器根据缓存标识进行判断,判断成功后,返回304状态码,通知客户端比较成功,可以使用缓存数据。

第一次访问

第二次访问


通过两图的对比,可以很清楚的发现,在协商缓存生效时,状态码为304,并且报文大小和请求时间大大减少。原因是,服务端在进行标识比较后,只返回header部分,通过状态码通知客户端使用缓存,不再需要将报文主体部分返回给客户端。对于协商缓存来说,缓存标识的传递是需要着重理解的,它在请求header和响应header间进行传递,
一共分为两种标识传递,接下来分别介绍。

Last-Modified/If-Modified-Since

Last-Modified:
服务器在响应请求时,告诉浏览器资源的最后修改时间。

If-Modified-Since:
再次请求服务器时,通过此字段通知服务器上次请求时,服务器返回的资源最后修改时间。
服务器收到请求后发现有头If-Modified-Since 则与被请求资源的最后修改时间进行比对。
若资源的最后修改时间大于If-Modified-Since,说明资源又被改动过,则响应整片资源内容,返回状态码200;
若资源的最后修改时间小于或等于If-Modified-Since,说明资源无新修改,则响应HTTP 304,告知浏览器继续使用所保存的cache。

Etag/If-None-Match(优先级高于Last-Modified/If-Modified-Since)

Etag:
服务器响应请求时,告诉浏览器当前资源在服务器的唯一标识,生成规则由服务器决定。

If-None-Match:
再次请求服务器时,通过此字段通知服务器客户段缓存数据的唯一标识。
服务器收到请求后发现有头If-None-Match则与被请求资源的唯一标识进行比对,
不同,说明资源又被改动过,则响应整片资源内容,返回状态码200;
相同,说明资源无新修改,则响应HTTP 304,告知浏览器继续使用所保存的cache。

总结

对于强制缓存,服务器通知浏览器一个缓存时间,在缓存时间内,下次请求,直接用缓存,不在时间内,执行协商缓存策略。
对于协商缓存,将缓存信息中的Etag和Last-Modified通过请求发送给服务器,由服务器校验,返回304状态码时,浏览器直接使用缓存。

文章版权归作者所有,未经允许请勿转载,若此文章存在违规行为,您可以联系管理员删除。

转载请注明本文地址:https://www.ucloud.cn/yun/108194.html

相关文章

  • 深入理解浏览器的缓存机制

    摘要:接下来的内容中我们将通过缓存位置缓存策略以及实际场景应用缓存策略来探讨浏览器缓存机制。是运行在浏览器背后的独立线程,一般可以用来实现缓存功能。在所有浏览器缓存中,覆盖面基本是最大的。 一、前言 缓存可以说是性能优化中简单高效的一种优化方式了。一个优秀的缓存策略可以缩短网页请求资源的距离,减少延迟,并且由于缓存文件可以重复利用,还可以减少带宽,降低网络负荷。 对于一个数据请求来说,可以分...

    binaryTree 评论0 收藏0
  • 深入理解浏览器的缓存机制

    摘要:接下来的内容中我们将通过缓存位置缓存策略以及实际场景应用缓存策略来探讨浏览器缓存机制。是运行在浏览器背后的独立线程,一般可以用来实现缓存功能。在所有浏览器缓存中,覆盖面基本是最大的。 一、前言 缓存可以说是性能优化中简单高效的一种优化方式了。一个优秀的缓存策略可以缩短网页请求资源的距离,减少延迟,并且由于缓存文件可以重复利用,还可以减少带宽,降低网络负荷。 对于一个数据请求来说,可以分...

    mikasa 评论0 收藏0
  • 深入理解浏览器的缓存机制

    摘要:接下来的内容中我们将通过缓存位置缓存策略以及实际场景应用缓存策略来探讨浏览器缓存机制。是运行在浏览器背后的独立线程,一般可以用来实现缓存功能。在所有浏览器缓存中,覆盖面基本是最大的。 一、前言 缓存可以说是性能优化中简单高效的一种优化方式了。一个优秀的缓存策略可以缩短网页请求资源的距离,减少延迟,并且由于缓存文件可以重复利用,还可以减少带宽,降低网络负荷。 对于一个数据请求来说,可以分...

    draveness 评论0 收藏0
  • 一篇文章理解前端缓存

    摘要:说起前端缓存,这真是一个百看百懂,百懂百忘的重灾区。作为一个前端开发,我们一般不控制缓存,它对我们来说是透明的。名字解析工欲善其事必先利其器,在分析整个缓存流程之前,先明确常见的缓存名词。它是一个通用头,能分别在请求报文和响应报文中使用。 说起前端缓存,这真是一个百看百懂,百懂百忘的重灾区。每次看的时候都觉得自己懂了,但是过两天又忘了。究其原因,缓存对前端来说很重要,但是控制权却是在浏...

    Scliang 评论0 收藏0

发表评论

0条评论

jackzou

|高级讲师

TA的文章

阅读更多
最新活动
阅读需要支付1元查看
<