深入学习浏览器的缓存机制

一、强缓存

对于强缓存,浏览器在第一次请求的时候,会直接下载资源,然后缓存在本地,第二次请求的时候,直接使用缓存。

强缓存方案

Expires:服务端的响应头,第一次请求的时候,告诉客户端,该资源什么时候会过期。该字段是 http1.0 时的规范,它的值为一个绝对时间的 GMT 格式的时间字符串,比如 Expires:Mon,18 Oct 2066 23:59:59 GMT。这个时间代表着这个资源的失效时间。在此时间之前,即命中缓存。由于失效时间是一个绝对时间,所以当服务器与客户端时间偏差较大时,就会导致缓存混乱。Exprires 的缺陷是必须保证服务端时间和客户端时间严格同步。

Cache-Control:该字段是 http1.1 时出现的 header 信息,主要是利用该字段的 max-age 值来进行判断,它是一个相对时间,例如 Cache-Control:max-age=3600。表示该资源多少时间后过期,解决了客户端和服务端时间必须同步的问题。

Cache-Control 与 Expires 可以在服务端配置同时启用,同时启用的时候 Cache-Control 优先级高。

二、协商缓存

当强缓存没有命中的时候,浏览器会发送一个请求到服务器,服务器根据 header 中的部分信息来判断是否命中缓存。如果命中,则返回 304 ,告诉浏览器资源未更新,可使用本地的缓存。

对于协商缓存,第一次请求缓存且保存缓存标识与时间,重复请求向服务器发送缓存标识和最后缓存时间,服务端进行校验,如果失效则使用缓存。

协商缓存方案

Last-Modify/If-Modify-Since:第一次请求的时候服务端返回Last-modified表明请求的资源上次的修改时间,第二次请求的时候客户端带上请求头If-Modified-Since,表示资源上次的修改时间,服务端拿到这两个字段进行对比。如果命中缓存,则返回 304,并且不会返回资源内容,并且不会返回 Last-Modify。

If-None-Match/ETag:缓存标识,对比缓存时使用它来标识一个缓存,第一次请求的时候,服务端会返回该标识给客户端,客户端在第二次请求的时候会带上该标识与服务端进行对比并返回If-None-Match标识是否表示匹配。与 Last-Modify/If-Modify-Since 不同的是,Etag/If-None-Match 返回的是一个校验码。ETag 可以保证每一个资源是唯一的,资源变化都会导致 ETag 变化。

Last-Modified 与 ETag 是可以一起使用的,服务器会优先验证 ETag,一致的情况下,才会继续比对 Last-Modified,最后才决定是否返回 304。

三、总结

强缓存与协商缓存的区别可以用下表来表示:

强缓存不过服务器,协商缓存需要过服务器,协商缓存返回的状态码是304。两类缓存机制可以同时存在,强缓存的优先级高于协商缓存。当执行强缓存时,如若缓存命中,则直接使用缓存数据库中的数据,不再进行缓存协商。

当浏览器再次访问一个已经访问过的资源时,它会这样做:

  1. 看看是否命中强缓存,如果命中,就直接使用缓存了。
  2. 如果没有命中强缓存,就发请求到服务器检查是否命中协商缓存。
  3. 如果命中协商缓存,服务器会返回 304 告诉浏览器使用本地缓存。
  4. 否则,返回最新的资源。
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