对浏览器缓存这一块一直是乱哄哄的状态,今天终于有时间整理一下,写下这篇笔记,以供日后查阅。

缓存概述

良好的缓存策略可以降低资源的重复加载提高网页的整体加载速度
通常浏览器缓存策略分为两种:强缓存和协商缓存

基本流程

  1. 浏览器在加载资源时,根据请求头的expires和cache-control判断是否命中强缓存,是则直接从缓存读取资源,不会发请求到服务器。
  2. 如果没有命中强缓存,浏览器一定会发送一个请求到服务器,通过last-modified和etag验证资源是否命中协商缓存,如果命中,服务器会将这个请求返回,但是不会返回这个资源的数据,依然是从缓存中读取资源
  3. 如果前面两者都没有命中,直接从服务器加载资源

相同点

如果命中,都是从客户端缓存中加载资源,而不是从服务器加载资源数据;

不同点

强缓存不发请求到服务器,协商缓存会发请求到服务器。

强缓存

强缓存通过ExpiresCache-Control两种响应头实现

Expires

Expires是http1.0提出的一个表示资源过期时间的header,它描述的是一个绝对时间,由服务器返回。
Expires 受限于本地时间,如果修改了本地时间,可能会造成缓存失效

1
Expires: Sat, 29 Sep 2018 14:20:00 GMT

Cache-Control

Cache-Control 出现于 HTTP / 1.1,优先级高于 Expires ,表示的是相对时间

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Cache-Control: max-age=315360000

Cache-Control在request和response中都可以使用

  1. 在请求中使用Cache-Control 时,它可选的值有:
Cache-Control在请求头中的取值
Cache-Control在请求头中的取值
  1. 在响应中使用Cache-Control 时,它可选的值有:
Cache-Control在响应头中的取值
Cache-Control在响应头中的取值

强缓存流程图

强缓存流程图
强缓存流程图

协商缓存

当浏览器对某个资源的请求没有命中强缓存,就会发一个请求到服务器,验证协商缓存是否命中,如果协商缓存命中,请求响应返回的http状态为304并且会显示一个Not Modified的字符串

协商缓存是利用的是【Last-Modified,If-Modified-Since】和【ETag、If-None-Match】这两对Header来管理的

Last-Modified,If-Modified-Since

Last-Modified 表示请求来的文件的最后修改日期,浏览器会在request header加上If-Modified-Since(上次返回的Last-Modified的值),询问服务器在该日期后资源是否有更新,有更新的话就会将新的资源发送回来。

ETag、If-None-Match

Etag就像一个指纹,资源变化都会导致ETag变化,跟最后修改时间没有关系,ETag可以保证每一个资源是唯一的

If-None-Match的header会将上次返回的Etag发送给服务器,询问该资源的Etag是否有更新,有变动就会发送新的资源回来

ETag的优先级比Last-Modified更高

大致流程

  1. 客户端请求一个页面(A)。
  2. 服务器返回页面A,并在给A加上一个Last-Modified/ETag。
  3. 客户端展现该页面,并将页面连同Last-Modified/ETag一起缓存。
  4. 客户再次请求页面A,并将上次请求时服务器返回的Last-Modified/ETag一起传递给服务器。
  5. 服务器检查该Last-Modified或ETag,并判断出该页面自上次客户端请求之后还未被修改,直接返回响应304和一个空的响应体。

感觉两个功能重复了?

ETag对Last-Modified的补充

首先Last-Modified在http/1.0中被提出,而在http/1.1中提出的ETag则是为了解决Last-Modified无法解决的一些问题

  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s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。

Last-Modified对ETag的补充

一些图片等静态文件的修改,如果每次扫描内容生成 ETag 来比较,显然要比直接比较修改时间慢很多

小结

所以说两者并不是互斥,而是相辅相成的关系,既可以单独使用,又可以同时使用。

同时传入服务器时,服务器可以根据自己的缓存机制的需要,选择ETag或者是Last-Modified来做缓存判断的依据,甚至可以两个同时参考。

如何使用

协商缓存需要配合强缓存使用,如果不启用强缓存的话,协商缓存根本没有意义

大部分web服务器都默认开启协商缓存,而且是同时启用【Last-Modified,If-Modified-Since】和【ETag、If-None-Match】

Apache对于静态内容默认会返回Last-modified和ETag.

Nginx只会返回Last-modified(可配置etag on开启).

但是下面的场景需要注意:

  • 分布式系统里多台机器间文件的Last-Modified必须保持一致,以免负载均衡到不同机器导致比对失败;
  • 分布式系统尽量关闭掉ETag(每台机器生成的ETag都会不一样)

整体流程图

浏览器缓存整理
浏览器缓存整理

参考

https://github.com/amandakelake/blog/issues/41
https://blog.csdn.net/u012375924/article/details/82806617
https://segmentfault.com/q/1010000004200644
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