HTTP缓存机制

huangjinnan 发布于2019-08-06 13:27 / 1994人阅读

摘要：缓存机制缓存机制主要由以下三部分组成缓存存储策略这个策略的作用只有一个，用于决定响应内容是否可缓存到客户端。如果判断标识无效，则返回，用新数据替换客户端缓存。表示文件在本地应该缓存，且有效时长是秒从发出请求算起。

HTTP缓存机制

HTTP缓存机制主要由以下三部分组成

缓存存储策略

这个策略的作用只有一个，用于决定 Http 响应内容是否可缓存到客户端。主要通过Cache-Control来控制。

Cache-Control

max-age

public

private

no-cache

no-store

除了no-store其他都会被缓存到客户端。

缓存过期策略

这个策略的作用也只有一个，那就是决定客户端是否可直接从本地缓存数据中加载数据并展示（否则就发请求到服务端获取）

数据缓存到了本地后还需要经过判断才能使用，那么浏览器通过什么条件来判断呢？答案是：Expires，Expires 指名了缓存数据有效的绝对时间，告诉客户端到了这个时间点（比照客户端时间点）后本地缓存就作废了，在这个时间点内客户端可以认为缓存数据有效，可直接从缓存中加载展示。

缓存对比策略

将缓存在客户端的数据标识发往服务端，服务端通过标识来判断客户端缓存数据是否仍有效，进而决定是否要重发数据。

客户端检测到数据过期或浏览器刷新后，往往会重新发起一个 http 请求到服务器，服务器此时并不急于返回数据，而是看请求头有没有带标识（ If-Modified-Since、If-None-Match）过来，如果判断标识仍然有效，则返回304告诉客户端取本地缓存数据来用即可（这里要注意的是你必须要在首次响应时输出相应的头信息（Last-Modified、ETags）到客户端）。如果判断标识无效，则返回200，用新数据替换客户端缓存。

ETags, If-None-Match

Etag是指根据实体内容生成一段hash字符串，标识资源的状态，由服务端产生。浏览器会将这串字符串传回服务器，验证资源是否已经修改

Last-Modified, If-Modified-Since

这两个是HTTP1.0中用来验证资源是否过期的请求/响应头，这两个头部都是日期，验证过程与Etag类似。

总结

Http 缓存机制实际上是 Http 缓存策略三个要素（纬度）相互作用的集合，所以在分析和设置 Http 报文缓存头时，只要能从中精准的分解出缓存三要素，我们就能非常准确的预判到缓存设置最终能达到的效果。

实践

在html文件头部加上如下标签，能使该文件每次去服务端做对比，若不同则返回新文件，若相同则取客户端缓存。

或是在项目中添加NoCacheFilter.java文件，响应头添加相关属性

HttpServletResponse resp = (HttpServletResponse) response;
resp.setHeader("Cache-Control", "no-cache, must-revalidate, max-age=0, post-check=0, pre-check=0");
resp.setHeader("Pragma", "no-cache");

字段 HTTP1.0 缓存字段详解

Pragma。设置页面是否缓存，为Pragma则缓存，no-cache则不缓存。

Expires。有了Pragma来禁用缓存，自然也需要有个东西来启用缓存和定义缓存时间。如果Pragma头部和Expires头部同时存在，则起作用的会是Pragma。，响应报文中Expires所定义的缓存时间是相对服务器上的时间而言的，其定义的是资源“失效时刻”，如果客户端上的时间跟服务器上的时间不一致（特别是用户修改了自己电脑的系统时间），那缓存时间可能就没啥意义了。

HTTP1.1 缓存字段详解

Cache-Control: 定义缓存过期时间。若报文中同时出现了 Expires 和 Cache-Control，则以 Cache-Control 为准。

（1）max-age=600。表示文件在本地应该缓存，且有效时长是600秒（从发出请求算起）。在接下来600秒内，如果有请求这个资源，浏览器不会发出 HTTP 请求，而是直接使用本地缓存的文件。

（2）no-cache。实际上她是会被缓存的，只不过每次在向客户端（浏览器）提供响应数据时，==缓存都要向服务器评估缓存响应的有效性==

（3）no-store
响应不被缓存的意思。

Last-Modified / If-Modified-Since

（1）Last-Modified: 标示这个响应资源的最后修改时间。web服务器在响应请求时，告诉浏览器资源的最后修改时间。

（2）If-Modified-Since:
当资源过期时（使用Cache-Control标识的max-age），发现资源具有Last-Modified声明，则再次向web服务器请求时带上头 If-Modified-Since，表示请求时间。若服务端请求资源的最后修改时间较新，则响应资源内容（HTTP 200）;若最后修改时间较旧，则响应HTTP 304，告知浏览器继续使用所保存的cache。

Etag/If-None-Match: Etag/If-None-Match也要配合Cache-Control使用。

（1）Etag: web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（生成规则由服务器觉得）

（2）If-None-Match: 当资源过期时（使用Cache-Control标识的max-age），发现资源具有Etage声明，则再次向web服务器请求时带上头If-None-Match （Etag的值）。服务器与被请求资源的相应校验串进行比对，决定返回200或304。

既生Last-Modified何生Etag？

HTTP1.1中Etag的出现主要是为了解决几个Last-Modified比较难解决的问题：

(1) Last-Modified标注的最后修改只能精确到秒级，如果某些文件在1秒钟以内，被修改多次的话，它将不能准确标注文件的修改时间。

(2) 如果某些文件会被定期生成，当有时内容并没有任何变化，但Last-Modified却改变了，导致文件没法使用缓存。

(3) 有可能存在服务器没有准确获取文件修改时间，或者与代理服务器时间不一致等情形。

Last-Modified与ETag是可以一起使用的，服务器会优先验证ETag，一致的情况下，才会继续比对Last-Modified，最后才决定是否返回304。

小结

（1）浏览器第一次请求

（2）浏览器第二次请求

缓存的作用

减少网络带宽消耗。

无论对于网站运营者或者用户，带宽都代表着金钱，过多的带宽消耗，只会便宜了网络运营商。当Web缓存副本被使用时，只会产生极小的网络流量，可以有效的降低运营成本。

降低服务器压力

给网络资源设定有效期之后，用户可以重复使用本地的缓存，减少对源服务器的请求，间接降低服务器的压力。同时，搜索引擎的爬虫机器人也能根据过期机制降低爬取的频率，也能有- 效降低服务器的压力。

减少网络延迟，提升页面渲染速度

带宽对于个人网站运营者来说是十分重要，缓存的使用能够明显加快页面打开速度，达到更好的体验。

参考链接

https://juejin.im/entry/59c8d...

https://segmentfault.com/a/11...

https://mp.weixin.qq.com/s/qO...

https://segmentfault.com/a/11...

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