前端百题斩【035】——一文了解HTTP缓存

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缓存是指代理服务器或客户端本地磁盘内保存的资源副本，利用缓存可减少对源服务器的访问，节省通信流量和通信时间。

浏览器缓存指的就是浏览器对之前请求过的文件进行缓存，以便在下一次访问时重复使用，从而节省带宽、提升访问速度、降低服务器压力。

今天所说的HTTP缓存机制就是利用HTTP响应头将所请求的资源在浏览器中进行缓存，缓存方式主要分为两种：强缓存、协商缓存。

3.1 强缓存

强缓存指的是在缓存时间内不会向服务器发起请求，只有过期之后才会向服务器发起请求，整个流程如下所示：

image-20210731172705021.png

HTTP中存在两个响应头来表征强缓存，分别是：Expires、Cache-Control，下面对这两个字段进行阐述。

3.1.1 Expires

Expires是HTTP1.0中的字段，是一个绝对时间，即服务器时间。浏览器检查当前时间，如果还没到失效时间就直接使用缓存文件。

3.1.2 Cache-Control

由于Expires存在服务器时间越客户端时间不一致的问题，所以HTTP1.1中新增了Cache-Control字段（注意：如果同时存在cache-control和expires时，浏览器总是优先使用cache-control），通过设置max-age来不存一个相对时间，表示其在该相对时间内容有效。对于Cache-Control字段的常见取值如下所示：

private：默认值，表示客户端可以缓存，中间代理、CDN等不能缓存此响应；
public：表示客户端和代理服务器都可缓存；
max-age=xxx：缓存的内容将在xxx秒后失效；
no-cache：需要使用协商缓存来验证缓存数据；
no-store：所有内容都不会缓存（包括协商缓存），每次都向服务器请求最新资源；
must-revalidate：在缓存过期前可以使用，过期后必须向服务器验证。

3.1.3 为什么增加Cache-Control字段？

Expires字段存在一个问题，即该字段利用的是绝对时间，由于服务器时间与客户端时间可能不一致，从而导致问题，所以新增了Cache-Control字段。

3.2 协商缓存

协商缓存都会向服务器发送请求，判断缓存数据是否过期，过期的话会返回新的内容，没有过期则使用本地的缓存数据。对于协商缓存主要利用两个字段：Last-Modify、Etag，其整体流程如下所示：

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注：图片来源于（https://www.cnblogs.com/zhouwenhong/p/3928645.html）

3.2.1 Last-Modify

last-modified是HTTP1.0中的字段，是第一次请求资源时，服务器返回的字段，表示最后一次更新的时间。下一次浏览器请求资源时就发送if-modified-since字段。服务器用本地Last-modified时间与if-modified-since时间比较，如果不一致则认为缓存已过期并返回新资源给浏览器；如果时间一致则发送304状态码，让浏览器继续使用缓存。

3.2.2 Etag

Etag是HTTP1.1中新增的字段，是资源的实体标识（哈希字符串），当资源内容更新时，Etag会改变。服务器会判断Etag是否发生变化，如果变化则返回新资源，否则返回304。

3.2.3 为什么增加Etag字段？

在Last-Modify字段存在情况下又新增Etag字段的理由主要有以下几点：

一些文件进行更改后，其内容并没有发生变化，仅仅影响了修改时间，这时候不应该认为缓存过期了；
某些文件修改太多频繁（秒级别以内），但是If-Modify-Since能检查的精度是秒级别，此时会导致问题；
某些服务器并不能精确得到文件的最后修改时间。

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