前端http请求细节——Cache-Control（缓存机制）

2020-07-21 本文已影响0人虚拟J

Cache-Control 通用消息头字段，被用于在 http 请求和响应中，通过指定指令来实现缓存机制。缓存指令是单向的，这意味着在请求中设置的指令，不一定被包含在响应中。

请求和响应中的 Cache-Control 指令并不完全相同，具体可以查看这里，包括指令的具体意思，这里不过多赘述。（默认值：private）

浏览器的缓存机制是根据 HTTP 报文的缓存标识进行的，浏览器第一次向服务器发起该请求后拿到请求结果，会根据响应报文中 HTTP 头的缓存标识，决定是否缓存结果。
浏览器缓存策略分为两种：强制缓存和协商缓存。

强制缓存不会向服务器发送请求，直接从缓存中读取资源，可以看到请求返回的状态码都是200，并且 Size 代表该缓存的位置。

浏览器读取缓存的顺序为memory –> disk。

内存缓存(memory cache)：
快速读取：内存缓存会将编译解析后的文件，直接存入该进程的内存中，占据该进程一定的内存资源，以方便下次运行使用时的快速读取。
时效性：一旦该进程关闭，则该进程的内存则会清空。
硬盘缓存(disk cache)：
硬盘缓存则是直接将缓存写入硬盘文件中，读取缓存需要对该缓存存放的硬盘文件进行I/O操作，然后重新解析该缓存内容，读取复杂，速度比内存缓存慢。

三级缓存原理 (访问缓存优先级)：

在浏览器中，浏览器会在js，字体，图片等文件解析执行后直接存入内存缓存中，那么当刷新页面时只需直接从内存缓存中读取(from memory cache)；而css文件则会存入硬盘文件中，所以每次渲染页面都需要从硬盘读取缓存(from disk cache)。

为什么CSS会放在硬盘缓存中？
因为CSS文件加载一次就可渲染出来,我们不会频繁读取它,所以它不适合缓存到内存中,但是js之类的脚本却随时可能会执行,如果脚本在磁盘当中,我们在执行脚本的时候需要从磁盘取到内存中来,这样IO开销就很大了,有可能导致浏览器失去响应。

Last-Modified / If-Modified-Since
Last-Modified 是服务器响应请求时，返回 response header 该资源文件在服务器最后被修改的时间。
If-Modified-Since 则是客户端再次发起该请求时，request header 携带上次请求返回的Last-Modified值，通过此字段值告诉服务器该资源上次请求返回的最后被修改时间。

若服务器的资源最后被修改时间 > If-Modified-Since的字段值
则重新返回资源，状态码为200；否则则返回304，代表资源无更新，可继续使用缓存文件

Etag / If-None-Match
Etag 是服务器响应请求时，返回 response header 当前资源文件的一个唯一标识(由服务器生成)。
If-None-Match是客户端再次发起该请求时，request header 携带上次请求返回的唯一标识Etag值，通过此字段值告诉服务器该资源上次请求返回的唯一标识值。

If-None-Match 的字段值 = 该资源在服务器的Etag值
一致则返回304，代表资源无更新，继续使用缓存文件；不一致则重新返回资源文件，状态码为200。

ETag 和 Last-Modified 区别

在方式上，Etag是对资源的一种唯一标识，而Last-Modified是该资源文件最后一次更改时间
在精确度上，Etag要优于Last-Modified。Last-Modified的时间单位是秒，如果某个文件在1秒内改变了多次，那么他们的Last-Modified其实并没有体现出来修改，但是Etag每次都会改变确保了精度；如果是负载均衡的服务器，各个服务器生成的Last-Modified也有可能不一致。
在性能上，Etag要逊于Last-Modified，毕竟Last-Modified只需要记录时间，而Etag需要服务器通过算法来计算出一个hash值。
在优先级上，服务器校验优先考虑Etag。

Pragma 是一个在 HTTP/1.0 中规定的通用首部。（Pragma 唯一指令 no-cache 与 Cache-Control: no-cache 效果一致）
在 HTTP 响应中的行为没有确切规范且在 HTTP/1.1 协议中的 Cache-Control 出现前，所以仅作为与 http 的向后兼容而定义，建议只在需要兼容 HTTP/1.0 客户端的场合下应用 Pragma 首部。
Expires是HTTP/1.0控制网页缓存的字段，其值为服务器返回该请求结果缓存的到期时间，即再次发起该请求时，如果客户端的时间小于Expires的值时，直接使用缓存结果。
到了HTTP/1.1，Expire已经被Cache-Control替代，原因在于Expires控制缓存的原理是使用客户端的时间与服务端返回的时间做对比，那么如果客户端与服务端的时间因为某些原因（例如时区不同；客户端和服务端有一方的时间不准确）发生误差，那么强制缓存则会直接失效，这样的话强制缓存的存在则毫无意义。