一、 简述

Web网站一般包含了HTML、CSS、Javascript、Image、Flash等各种各样的资源。如果客户端每次都要去请求这些东西，那么占用的带宽非常大，响应的时间也会非常的长。所以我们有必要对一些网页元素进行缓存。缓存可以用在很多环节中，基本原理是缓存会根据进来的请求保存输出内容的副本，例如html页面， 图片，文件（统称为副本），然后，当下一个请求来到的时候：如果是相同的URL，缓存直接使用副本响应访问请求，而不是向源服务器再次发送请求。

使用缓存主要有2大理由：

l  减少相应延迟：因为请求从缓存服务器（离客户端更近）而不是源服务器被相应，这个过程耗时更少，让web服务器看上去相应更快

l  减少网络带宽消耗：当副本被重用时会减低客户端的带宽消耗；客户可以节省带宽费用，控制带宽的需求的增长并更易于管理。

那么到底哪些请求可以缓存，哪些页面元素可以被缓存，这些内容缓存多长时间呢？这就涉及本文要探讨的问题：缓存策略

二、 缓存的基本规则

1.  如果响应头信息：告诉缓存器不要保留缓存，缓存器就不应该缓存相应内容；

2. 如果请求信息是需要认证或者安全加密的，相应内容也不会被缓存；

3. 如果在响应中不存在校验器（ETag或者Last-Modified头信息），缓存服务器会认为缺乏直接的更新度信息，内容将会被认为不可缓存。

4. 一个缓存的副本如果含有以下信息：内容将会被认为是足够新的

* 含有完整的过期时间和寿命控制头信息，并且内容仍在保鲜期内；

* 服务器近期内已经使用过缓存副本，并且内容的最后更新时间在上次使用期之前；Last-Modified

三、 响应头信息简单介绍

一个典型的http1.1响应头信息：

HTTP/1.1 200 OK
Date: Fri, 30 Oct 1998 13:19:41 GMT
Server: Apache/1.3.3 (Unix)
Cache-Control: max-age=3600, must-revalidate
Expires: Fri, 30 Oct 1998 14:19:41 GMT
Last-Modified: Mon, 29 Jun 1998 02:28:12 GMT
ETag: "3e86-410-3596fbbc"
Content-Length: 1040
Content-Type: text/html

1、 Cache-control

HTTP 1.1引入的头信息属性：Cache-Control响应头信息，让网站的发布者可以更全面的控制他们的内容，并定位过期时间的限制。（在HTTP/1.0中可能部分没实现，仅仅实现了Pragma: no-cache）

有用的Cache-Control响应头信息包括：

* max-age=[秒] — 执行缓存被认为是最新的最长时间。类似于过期时间，这个参数是基于请求时间的相对时间间隔，而不是绝对过期时间，[秒]是一个数字，单位是秒：从请求时间开始到过期时间之间的秒数。

* s-maxage=[秒] — 类似于max-age属性，除了他应用于共享（如：代理服务器）缓存

* public — 标记认证内容也可以被缓存，一般来说： 经过HTTP认证才能访问的内容，输出是自动不可以缓存的；

* Private — 指示对于单个用户的整个或部分响应消息，不能被共享缓存处理。这允许服务器仅仅描述当用户的部分响应消息，此响应消息对于其他用户的请求无效。一般登录后的个性化页面是private的。

* no-cache — 强制每次请求直接发送给源服务器，而不经过本地缓存版本的校验。这对于需要确认认证应用很有用（可以和public结合使用），或者严格要求使用最新数据的应用（不惜牺牲使用缓存的所有好处）；HTTP/1.0用Pragma的no-cache替换

* no-store — 强制缓存在任何情况下都不要保留任何副本

* must-revalidate — 告诉缓存必须遵循所有你给予副本的新鲜度的，HTTP允许缓存在某些特定情况下返回过期数据，指定了这个属性，一旦缓存的内容过期，一定要向服务器询问是否有新版本。

* proxy-revalidate — 和 must-revalidate类似，除了他只对缓存代理服务器起作用

举例:Cache-Control: max-age=3600, must-revalidate

2、 Expires

表示存在时间，允许客户端在这个时间之前不去检查（发请求），等同max-age的效果。但是如果同时存在，则被Cache-Control的max-age覆盖。

过期时间头信息属性值只能是HTTP格式的日期时间,HTTP的日期时间必须是格林威治时间（GMT），而不是本地时间。

举例：Expires: Fri, 30 Oct 1998 14:19:41 GMT

3、 Last-Modified/If-Modified-Since

在浏览器第一次请求某一个URL时，服务器端的返回状态会是200，内容是你请求的资源，同时有一个Last-Modified的属性标记此文件在服务期端最后被修改的时间，格式类似这样：

Last-Modified: Fri, 12 May 2006 18:53:33 GMT

客户端第二次请求此URL时，根据 HTTP 协议的规定，浏览器会向服务器传送 If-Modified-Since 报头，询问该时间之后文件是否有被修改过：

If-Modified-Since: Fri, 12 May 2006 18:53:33 GMT

如果服务器端的资源没有变化，则自动返回 HTTP 304 （Not Changed.）状态码，内容为空，这样就节省了传输数据量。当服务器端代码发生改变或者重启服务器时，则重新发出资源，返回和第一次请求时类似。从而保证不向客户端重复发出资源，也保证当服务器有变化时，客户端能够得到最新的资源。

4、 Etag/If-None-Match

HTTP 协议规格说明定义ETag为“被请求变量的实体值” 另一种说法是，ETag是一个可以与Web资源关联的记号（token）。典型的Web资源可以一个Web页，但也可能是JSON或XML文档。服务器单独负责判断记号是什么及其含义，并在HTTP响应头中将其传送到客户端，以下是服务器端返回的格式：

　　ETag: "50b1c1d4f775c61:df3"

　　客户端的查询更新格式是这样的：

　　If-None-Match: W/"50b1c1d4f775c61:df3"

如果ETag没改变，则返回状态304然后不返回，这也和Last-Modified一样。

这两个属性的使用过程如下：

1. 客户端请求一个页面（A）。

2. 服务器返回页面A，并在给A加上一个Last-Modified/ETag。

3. 客户端展现该页面，并将页面连同Last-Modified/ETag一起缓存。

4. 客户再次请求页面A，并将上次请求时服务器返回的Last-Modified/ETag一起传递给服务器。

5. 服务器检查该Last-Modified或ETag，并判断出该页面自上次客户端请求之后还未被修改，直接返回响应304和一个空的响应体。

四、 缓存方案(web缓存)

1、只缓存GET请求,并且响应值是200的数据

2、加密或受保护的套接字不缓存（ssl）请求头里有connect的不缓存。不保存不完整的网页。1.1转成1.0。

3、判断头信息Cache-Control（1.0是Pragma），以下面的顺序

no-cache：不缓存

no-store：不缓存

private:不缓存

max-age=120 代表过期时间是120秒,该数据将在120秒后过期。

4、判断头信息Expires（在Cache-Control没有指定max-age前提下）

过期时间为该属性值。在 Expires 标头字段中的日期必须晚于日期Date。如果是0，代表不缓存。

5、如果以上不成立，默认一个比较长的过期时间。

6、Last-Modified或ETag该如何处理？

判断request的头部是否含有If-Modified-Since、If-None-Match、If-Unmodified-Since、If-Match，如果有，判断缓存中的数据的Last-Modified或ETag和请求中的是否相同，相同的话只要是该数据没有过期，直接返回给客户端304响应。如果以上不成立，则转发请求。