前端要懂Http缓存机制

标签： 缓存

正文

浏览器和服务器之间通信是通过HTTP协议，HTTP协议永远都是客户端发起请求，服务器回送响应。

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：

报文头部：一些附加信息（cookie，缓存信息等），与缓存相关的规则信息，均包含在头部中
数据主体部分：HTTP请求真正想要传输的数据内容

Http缓存的分类

Http缓存可以分为两大类，强制缓存（也称强缓存）和协商缓存。
//强制缓存在缓存数据未失效的情况下，不需要再和服务器发生交互；
//而协商缓存，顾名思义，需要进行比较判断是否可以使用缓存。

两类缓存规则可以同时存在，强制缓存优先级高于协商缓存

一、强制缓存

强制缓存分为两种情况，Expires和Cache-Control。

1.Expires

//Expires的值是服务器告诉浏览器的缓存过期时间（值为GMT时间，即格林尼治时间），即下一次请求时，如果浏览器端的当前时间还没有到达过期时间，则直接使用缓存数据。

const moment = require('moment');

app.get('/demo.js',(req, res)=>{
    let jsPath = path.resolve(__dirname,'./static/js/demo.js');
    let cont = fs.readFileSync(jsPath);
    res.setHeader('Expires', getGLNZ()) //2分钟
    res.end(cont)
})

function getGLNZ(){
    return moment().utc().add(2,'m').format('ddd, DD MMM YYYY HH:mm:ss')+' GMT';
}
虽然这种方式添加了缓存控制，节省流量，但是还是有以下几个问题的：
1.由于浏览器时间和服务器时间不同步，如果浏览器设置了一个很后的时间，过期时间一直没有用
2.缓存过期后，不管文件有没有发生变化，服务器都会再次读取文件返回给浏览器

2.Cache-Control

//针对浏览器和服务器时间不同步，加入了新的缓存方案；这次服务器不是直接告诉浏览器过期时间，而是告诉一个相对时间Cache-Control=10秒，意思是10秒内，直接使用浏览器缓存

app.get('/demo.js',(req, res)=>{
    let jsPath = path.resolve(__dirname,'./static/js/demo.js');
    let cont = fs.readFileSync(jsPath);
    res.setHeader('Cache-Control', 'public,max-age=120') //2分钟
    res.end(cont)
})

二、协商缓存

强制缓存的弊端很明显，即每次都是根据时间来判断缓存是否过期；但是当到达过期时间后，如果文件没有改动，再次去获取文件就有点浪费服务器的资源了。

协商缓存有两组报文结合使用：1.Last-Modified和If-Modified-Since2.ETag和If-None-Match

Last-Modified

1.浏览器请求静态资源demo.js
2.服务器读取磁盘文件demo.js，返给浏览器，同时带上文件上次修改时间 Last-Modified（GMT标准格式）
3.当浏览器上的缓存文件过期时，浏览器带上请求头If-Modified-Since（等于上一次请求的Last-Modified）请求服务器
4.服务器比较请求头里的If-Modified-Since和文件的上次修改时间。如果果一致就继续使用本地缓存（304），如果不一致就再次返回文件内容和Last-Modified。
5.循环请求。。

app.get('/demo.js',(req, res)=>{
    let jsPath = path.resolve(__dirname,'./static/js/demo.js')
    let cont = fs.readFileSync(jsPath);
    let status = fs.statSync(jsPath)

    let lastModified = status.mtime.toUTCString()
    if(lastModified === req.headers['if-modified-since']){
        res.writeHead(304, 'Not Modified')
        res.end()
    } else {
        res.setHeader('Cache-Control', 'public,max-age=5')
        res.setHeader('Last-Modified', lastModified)
        res.writeHead(200, 'OK')
        res.end(cont)
    }
})

ETag

为了解决文件修改时间不精确带来的问题，服务器和浏览器再次协商，这次不返回时间，返回文件的唯一标识ETag。只有当文件内容改变时，ETag才改变。请求过程如下：

1.浏览器请求静态资源demo.js
2.服务器读取磁盘文件demo.js，返给浏览器，同时带上文件的唯一标识ETag
当浏览器上的缓存文件过期时，浏览器带上请求头If-None-Match（等于上一次请求的ETag）请求服务器
3.服务器比较请求头里的If-None-Match和文件的ETag。如果一致就继续使用本地缓存（304），如果不一致就再次返回文件内容和ETag。
4.循环请求。。

const md5 = require('md5');

app.get('/demo.js',(req, res)=>{
    let jsPath = path.resolve(__dirname,'./static/js/demo.js');
    let cont = fs.readFileSync(jsPath);
    let etag = md5(cont);

    if(req.headers['if-none-match'] === etag){
        res.writeHead(304, 'Not Modified');
        res.end();
    } else {
        res.setHeader('ETag', etag);
        res.writeHead(200, 'OK');
        res.end(cont);
    }
})