10分鐘徹底搞懂Http的強制緩存和協商緩存

綜述:這篇文章寫的確實不錯,分享一下

瀏覽器緩存

瀏覽器緩存是瀏覽器在本地磁盤對用戶最近請求過的文檔進行存儲,當訪問者再次訪問同一頁面時,瀏覽器就可以直接從本地磁盤加載文檔。

所以根據上面的特點,瀏覽器緩存有下面的優點:

  • 減少冗餘的數據傳輸
  • 減少服務器負擔
  • 加快客戶端加載網頁的速度

瀏覽器緩存是Web性能優化的重要方式。那麼瀏覽器緩存的過程究竟是怎麼樣的呢?

在瀏覽器第一次發起請求時,本地無緩存,向web服務器發送請求,服務器起端響應請求,瀏覽器端緩存。過程如下:

在第一次請求時,服務器會將頁面最後修改時間通過Last-Modified標識由服務器發送給客戶端,客戶端記錄修改時間;服務器還會生成一個Etag,併發送給客戶端。

瀏覽器後續再次進行請求時:

瀏覽器緩存主要分爲強強緩存(也稱本地緩存)和協商緩存(也稱弱緩存)。根據上圖,瀏覽器在第一次請求發生後,再次發送請求時:

  • 瀏覽器請求某一資源時,會先獲取該資源緩存的header信息,然後根據header中的Cache-Control和Expires來判斷是否過期。若沒過期則直接從緩存中獲取資源信息,包括緩存的header的信息,所以此次請求不會與服務器進行通信。這裏判斷是否過期,則是強緩存相關。後面會講Cache-Control和Expires相關。
  • 如果顯示已過期,瀏覽器會向服務器端發送請求,這個請求會攜帶第一次請求返回的有關緩存的header字段信息,比如客戶端會通過If-None-Match頭將先前服務器端發送過來的Etag發送給服務器,服務會對比這個客戶端發過來的Etag是否與服務器的相同,若相同,就將If-None-Match的值設爲false,返回狀態304,客戶端繼續使用本地緩存,不解析服務器端發回來的數據,若不相同就將If-None-Match的值設爲true,返回狀態爲200,客戶端重新機械服務器端返回的數據;客戶端還會通過If-Modified-Since頭將先前服務器端發過來的最後修改時間戳發送給服務器,服務器端通過這個時間戳判斷客戶端的頁面是否是最新的,如果不是最新的,則返回最新的內容,如果是最新的,則返回304,客戶端繼續使用本地緩存。

一 強制緩存

強制緩存整體流程比較簡單,就是在第一次訪問服務器取到數據之後,在過期時間之內不會再去重複請求。實現這個流程的核心就是如何知道當前時間是否超過了過期時間。

強制緩存的過期時間通過第一次訪問服務器時返回的響應頭獲取。在 http 1.0 和 http 1.1 版本中通過不同的響應頭字段實現。

http 1.0

在 http 1.0 版本中,強制緩存通過 Expires 響應頭來實現。 expires 表示未來資源會過期的時間。也就是說,當發起請求的時間超過了 expires 設定的時間,即表示資源緩存時間到期,會發送請求到服務器重新獲取資源。而如果發起請求的時間在 expires 限定的時間之內,瀏覽器會直接讀取本地緩存數據庫中的信息(from memory or from disk),兩種方式根據瀏覽器的策略隨機獲取。

http 1.1

在 http 1.1 版本中,強制緩存通過 Cache-Control 響應頭來實現。Cache-Control 擁有多個值:

  • private:客戶端可以緩存
  • public:客戶端和代理服務器均可緩存;
  • max-age=xxx:緩存的資源將在 xxx 秒後過期;
  • no-cache:需要使用協商緩存來驗證是否過期;
  • no-store:不可緩存

最常用的字段就是 max-age=xxx ,表示緩存的資源將在 xxx 秒後過期。一般來說,爲了兼容,兩個版本的強制緩存都會被實現。

總結

強制緩存只有首次請求才會跟服務器通信,讀取緩存資源時不會發出任何請求,資源的 Status 狀態碼爲 200,資源的 Size 爲 from memory 或者 from disk ,http 1.1 版本的實現優先級會高於 http 1.0 版本的實現。

二 協商緩存

協商緩存與強制緩存的不同之處在於,協商緩存每次讀取數據時都需要跟服務器通信,並且會增加緩存標識。在第一次請求服務器時,服務器會返回資源,並且返回一個資源的緩存標識,一起存到瀏覽器的緩存數據庫。當第二次請求資源時,瀏覽器會首先將緩存標識發送給服務器,服務器拿到標識後判斷標識是否匹配,如果不匹配,表示資源有更新,服務器會將新數據和新的緩存標識一起返回到瀏覽器;如果緩存標識匹配,表示資源沒有更新,並且返回 304 狀態碼,瀏覽器就讀取本地緩存服務器中的數據。

在 http 協議的 1.0 和 1.1 版本中也有不同的實現方式。

http 1.0

在 http 1.0 版本中,第一次請求資源時服務器通過 Last-Modified 來設置響應頭的緩存標識,並且把資源最後修改的時間作爲值填入,然後將資源返回給瀏覽器。在第二次請求時,瀏覽器會首先帶上 If-Modified-Since 請求頭去訪問服務器,服務器會將 If-Modified-Since 中攜帶的時間與資源修改的時間匹配,如果時間不一致,服務器會返回新的資源,並且將 Last-Modified 值更新,作爲響應頭返回給瀏覽器。如果時間一致,表示資源沒有更新,服務器返回 304 狀態碼,瀏覽器拿到響應狀態碼後從本地緩存數據庫中讀取緩存資源。

這種方式有一個弊端,就是當服務器中的資源增加了一個字符,後來又把這個字符刪掉,本身資源文件並沒有發生變化,但修改時間發生了變化。當下次請求過來時,服務器也會把這個本來沒有變化的資源重新返回給瀏覽器。

http 1.1

在 http 1.1 版本中,服務器通過 Etag 來設置響應頭緩存標識。Etag 的值由服務端生成。在第一次請求時,服務器會將資源和 Etag 一併返回給瀏覽器,瀏覽器將兩者緩存到本地緩存數據庫。在第二次請求時,瀏覽器會將 Etag 信息放到 If-None-Match 請求頭去訪問服務器,服務器收到請求後,會將服務器中的文件標識與瀏覽器發來的標識進行對比,如果不相同,服務器返回更新的資源和新的 Etag ,如果相同,服務器返回 304 狀態碼,瀏覽器讀取緩存。

總結

協商緩存每次請求都會與服務器交互,第一次是拿數據和標識的過程,第二次開始,就是瀏覽器詢問服務器資源是否有更新的過程。每次請求都會傳輸數據,如果命中緩存,則資源的 Status 狀態碼爲 304 而不是 200 。同樣的,一般來講爲了兼容,兩個版本的協商緩存都會被實現,http 1.1 版本的實現優先級會高於 http 1.0 版本的實現。

以上就是本文的全部內容,希望對大家的學習有所幫助,也希望大家多多支持腳本之家。

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