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簡述
Web 緩存大致可以分爲：數據庫緩存、服務器端緩存（代理服務器緩存、CDN 緩存）、前端緩存（瀏覽器緩存（indexDB、cookie、localstorage 等等）、HTTP緩存）。本文重點介紹紅色字體部分
在用戶第一次訪問網站後，網站的一些靜態資源如圖片等就會被下載到本地，作爲緩存，當用戶第二次訪問該網站的時候，瀏覽器就會從緩存中加載資源，不用向服務器請求資源，從而提高了網站的訪問速度，而若使用了CDN，當瀏覽器本地緩存的資源過期之後，瀏覽器不是直接向源站點請求資源，而是向CDN邊緣節點請求資源，CDN邊緣節點中也存在緩存，若CDN中的緩存也過期，那就由CDN邊緣節點向源站點發出回源請求來獲取最新資源。
服務器端緩存
CDN緩存
CDN：Content Delivery Network/Content Ddistribute Network，即內容分發網絡
客戶端請求數據時，先從本地緩存查找，如果被請求數據沒有過期，拿過來用，如果過期，就向CDN邊緣節點發起請求。CDN便會檢測被請求的數據是否過期，如果沒有過期，就返回數據給客戶端，如果過期，CDN再向源站發送請求獲取新數據。
未使用CDN
- 用戶在瀏覽器訪問欄中輸入要訪問的域名。
- 瀏覽器向DNS服務器請求對該域名的解析。
- DNS服務器返回該域名的IP地址給瀏覽器。
- 瀏覽器使用該IP地址向服務器請求內容。
- 服務器將用戶請求的內容返回給瀏覽器。
使用CDN
- 用戶在瀏覽器中輸入要訪問的域名。
- 瀏覽器向DNS服務器請求對域名進行解析。由於CDN對域名解析進行了調整，DNS服務器會最終將域名的解析權交給CNAME指向的CDN專用DNS服務器。
- CDN的DNS服務器將CDN的負載均衡設備IP地址返回給用戶。
- 用戶向CDN的負載均衡設備發起內容URL訪問請求。
- CDN負載均衡設備會爲用戶選擇一臺合適的緩存服務器提供服務。選擇的依據包括：根據用戶IP地址，判斷哪一臺服務器距離用戶最近；根據用戶所請求的URL中攜帶的內容名稱，判斷哪一臺服務器上有用戶所需內容；查詢各個服務器的負載情況，判斷哪一臺服務器的負載較小。基於以上這些依據的綜合分析之後，負載均衡設置會把緩存服務器的IP地址返回給用戶。
- 用戶向緩存服務器發出請求。
- 緩存服務器響應用戶請求，將用戶所需內容傳送到用戶。
如果這臺緩存服務器上並沒有用戶想要的內容，而負載均衡設備依然將它分配給了用戶，那麼這臺服務器就要向它的上一級緩存服務器請求內容，直至追溯到網站的源服務器將內容拉取到本地。
CDN緩存判斷文件是否需要更新的機制
CDN節點緩存機制在不同服務商中是不同的，但一般都遵循HTTP協議，通過http響應頭中的Cache-Control:max-age的字段來設置CDN節點文件緩存時間。當客戶端向CDN節點請求數據時，CDN會判斷緩存數據是否過期，若沒有過期，則直接將緩存數據返回給客戶端，否則就向源站點發出請求，從源站點拉取最新數據，更新本地緩存，並將最新數據返回給客戶端。CDN服務商一般會提供基於文件後綴、目錄多個維度來指定CDN緩存時間，爲用戶提供更精細化的緩存管理。CDN緩存時間會對“回源率”產生直接的影響，若CDN緩存時間短，則數據經常失效，導致頻繁回源，增加了源站的負載，同時也增大了訪問延時；若緩存時間長，數據更新時間慢，因此需要針對不同的業務需求來選擇特定的數據緩存管理。
CDN緩存刷新
CDN節點對開發者時透明的，可以通過CDN服務商提供的“刷新緩存”接口來達到清理CDN節點緩存的效果，強制使數據過期，從而獲取到最新的數據。
前端緩存
http緩存
http請求緩存過程
- 瀏覽器第一次請求資源時，服務器返回資源，並在respone header頭中回傳資源的緩存參數，瀏覽器將其進行緩存；
- 第二次請求時，瀏覽器判斷這些請求參數，命中強緩存就直接200（瀏覽器先根據這個資源的http頭信息來判斷是否命中強緩存。如果命中則直接加在緩存中的資源，並不會將請求發送到服務器。），否則就把請求參數加到request header頭中傳給服務器，看是否命中協商緩存，命中則返回304（如果未命中強緩存，則瀏覽器會將資源加載請求發送到服務器。服務器來判斷瀏覽器本地緩存是否失效。若可以使用，則服務器並不會返回資源信息，瀏覽器繼續從緩存加載資源。），否則服務器會返回新的資源（如果未命中協商緩存，則服務器會將完整的資源返回給瀏覽器，瀏覽器加載新資源，並更新緩存）。
http緩存分類
根據是否需要向服務器重新發起HTTP請求將緩存過程分爲兩個部分：強緩存和協商緩存
強緩存不會向服務器發送請求，直接從緩存中讀取資源。
可以通過設置三種http header實現，優先級從高到低爲：Pragma --> Cache-Control --> Expires
- Pragma：http1.0的產物，值爲
no-cache時禁用緩存，現常用來做http的向下兼容。 - Cache-Control：用於控制緩存的行爲，是一個通用首部字段，可組合多種指令使用。
指令 作用
public 表示響應可以被客戶端和代理服務器緩存
private 表示響應只可以被客戶端緩存
no-cache 資源被緩存，但是立即失效，下次會發起請求驗證資源是否過期
no-store 不緩存任何響應
max-age=xx 緩存xx秒後就過期，需要重新請求
s-maxage=xx 覆蓋max-age，作用一樣，只在代理服務器中生效
max-stale=xx 表示xx秒內，即使緩存過期，也使用該緩存
min-fresh=xx 希望在xx秒內獲取最新的響應
3.Expires：緩存過期時間，用來指定資源到期的時間，是服務器端具體的時間點。
在強緩存失效後，瀏覽器攜帶緩存標識向服務器發起請求，由服務器根據緩存標識決定是否使用協商緩存。
主要有以下兩種情況：
協商緩存生效，返回304和not modified。
協商緩存失效，返回200和請求結果。
可以通過設置兩種http header實現，優先級從高到低爲：
ETag/If-None-Match --> last-modified/If-Modified-Since
Last-Modified/If-Modified-Since
瀏覽器在第一次請求資源時，服務器返回資源的同時，在response header中添加 Last-Modified，指的是這個資源在服務器上的最後修改時間，瀏覽器接收後緩存文件和header；
瀏覽器在下一次請求這個資源時，檢測到header中有 Last-Modified，於是添加If-Modified-Since到header中，值就是Last-Modified的值；
服務器再次收到這個資源請求，會根據If-Modified-Since中的值與服務器中這個資源的最後修改時間對比，如果沒有變化，返回304和空的響應體，直接從緩存讀取，如果If-Modified-Since的時間小於服務器中這個資源的最後修改時間，說明文件有更新，於是返回新的資源文件和200。
ETag/If-None-Match
ETag是服務器響應請求時，返回當前資源文件的一個唯一標識(由服務器生成)，只要資源有變化，ETag就會重新生成。
瀏覽器在下一次加載資源向服務器發送請求時，會將上一次返回的ETag值放到request header裏的If-None-Match裏，服務器只需要比較客戶端傳來的If-None-Match跟自己服務器上該資源的ETag是否一致，就能很好地判斷資源相對客戶端而言是否被修改過了。
如果服務器發現ETag匹配不上，那麼直接以常規GET 200回包形式將新的資源（當然也包括了新的ETag）發給客戶端；
如果ETag是一致的，則直接返回304知會客戶端直接使用本地緩存即可。
總結:
瀏覽器第一次請求：
瀏覽器再次請求時：
參考文章: