HTTTP 缓存机制

一、概述

最近想尝试写一个关于网络请求的系列文章，将网络请求的基础、使用及网络框架的学习分析总结以下，大致准备从以下几个方面分析：

网络请求的基础
HTTP请求方式和报文解析
Cookie 和 Session的理解与使用
HTTP Cache缓存机制
封装网络请求
TCP 和 Socket

HTTP的缓存机制，对于Web端的开发人员可能会比较熟悉，可作为移动端的开发使用的是限量的流量，所以对缓存和减少流量的要求更为需要，不过好在平时我们使用的网络框架都封装了如何设置缓存的方法，但从学习的角度还是要知道Http的协议是如何缓存文件和如何更新信息的。

二、缓存介绍

相信从缓存的名字上可以理解，及时保存已获取的数据下次直接使用，减少对服务器的请求和网络的消耗，看看缓存的执行流程：

程序第一次请求数据首先去缓存文件中，根据请求的url查询是否存在返回信息，如果存在则直接返回
如果缓存中没有数据，则直接去服务器读取数据，并携带服务器设定的缓存机制
获取数据显示后，根据设定的缓存机制保存请求的数据

三、缓存的分类可控制

强制缓存：当本地有缓存文件切未失效时直接加载缓存，否则去网络获取并缓存

对比缓存：首先读取本地缓存文件的标志，将此标志发送到服务端，服务端验证缓存数据是否失效，如果未失效返回304，则客户端会直接读取缓存文件，如果失效则返回新的数据和缓存配置

对比缓存又可以分为：Last-Modified / If-Modified-Since 和 Etag / If-None-Match 成对配合设置缓存；下面会详细介绍客户端和服务器如何实现缓存机制的。

Cache-control：Http的缓存主要利用Header里的Cache-control字段来控制，包含以下字段

private：只有客户端缓存
public：客户端和服务器端都可以缓存
max-age：缓存的过期时间，当参过这个时间缓存就会失效
no-Cache：需要数据对比验证缓存数据是否有效
no-store：不进行缓存

强制缓存实现

强制缓存的实现比较简单，是靠服务端返回的max-age设置的有效期控制，只要在设定的有效期之内数据均有效，且直接加载数据

比较缓存实现

Last-Modified / If-Modified-Since：根据修改的时间确定数据是否刷新

（1） Last-Modified ：首次请求时服务端返回的Head中包含此字段，值为最新修改如期，客户端收到后储存信息
（2） If-Modified-Since：之后Request的Header中包含字段，并传递上次保存的日期
（3）服务端收到请求后比较上传的修改日期与服务端的修改日期，确定数据是否更新

2、Etag / If-None-Match：服务器端的资源标志，用来对比缓存

（1）Etag ：客户端第一次请求时会返回资源的Etag，客户端收到后储存数据
（2）If-None-Match：下次请求时会在Header的If-None-Match中携带Etag
（3）服务端收到Etag后进行对比，确定时返回304还是新资源

四、okHttp中缓存的使用

创键缓存文件夹及Cache

val file = File(activity!!.externalCacheDir.absolutePath + File.separator + "cache")
val cache = Cache(file, 1021 * 1024 * 10)

HTTP配置缓存

val okHttpClient = OkHttpClient.Builder().addInterceptor(CacheInterceptor()).cache(cache).build()val request = Request.Builder().url(url).build()var response = okHttpClient.newCall(request).execute()
System.out.println("Body Response = " + response.body().toString())
System.out.println("Cache Response = " + response.cacheResponse())
System.out.println("NetWork Response = " + response.networkResponse())
response.body()?.close()
var responseCache = okHttpClient.newCall(request).execute()
System.out.println("Body Response = " + responseCache.body().toString())
System.out.println("NetWork Response = " + responseCache.networkResponse())
System.out.println("Cache Response = " + responseCache.cacheResponse())
responseCache.body()?.close()

两次请求后的数据输出为

查看服务器的缓存时间为：3600 s（有效时间）

再次获取时发现确实只从缓存读取

那如果此时我们就是想从网络获取呢？使用 Cache-Control 策略

val request = Request.Builder().cacheControl(CacheControl.FORCE_NETWORK)  // 强制使用网络请求.url(url).build()

此时输出的：

查看缓存文件

手机文件夹 Android/data/com.***/cache/

2、查看缓存的文件信息

五、缓存拦截器（Interceptor）

在拦截器中会获取请的的Request 和返回的 Response ，我们可以在发起请求或接收结果时修改Header，实现想要的功能

创建 Interceptor的实现类，并重写intercept方法（实现有网和无网不同的缓存）

public class CacheInterceptor implements Interceptor {@Overridepublic Response intercept(Chain chain) throws IOException {Request request = chain.request();  // 获取请求的Requestif (NetworkConnectionUtils.INSTANCE.isNetworkConnected(AppUtils.INSTANCE.getContext())) {// 有网络时, 缓存10秒钟int maxAge = 10;request = request.newBuilder()  // 修改Request 的Header.removeHeader("User-Agent").header("User-Agent", HttpUtils.INSTANCE.getUserAgent()).build();Response response = chain.proceed(request);  // 获取返回的Responsereturn response.newBuilder()    // 修改Response 的Header.removeHeader("Pragma").removeHeader("Cache-Control").header("Cache-Control", "public, max-age=" + maxAge) // 设置Cache-Control .build();} else {// 无网络时，缓存为4周int maxStale = 60 * 60 * 24 * 28;request = request.newBuilder().cacheControl(CacheControl.FORCE_CACHE)// 强制使用缓存.removeHeader("User-Agent").header("User-Agent", HttpUtils.INSTANCE.getUserAgent()).build();Response response = chain.proceed(request);return response.newBuilder().removeHeader("Pragma").removeHeader("Cache-Control").header("Cache-Control", "public, only-if-cached, max-stale=" + maxStale).build();}}
}

请求中添加拦截

.addInterceptor(CacheInterceptor())

到此，缓存机制和okhttp配置缓存介绍完了，所有信息都是在Request和Response的Header中传输配置信息和判断信息，达到数据的交互，从而减少流量的消耗。