强制缓存和协商缓存
我们在工作中,前端代码打包之后的生成的静态资源就要发布到静态服务器上,这时候就要做对这些静态资源做一些运维配置,其中,gzip和设置缓存是必不可少的。这两项是最直接影响到网站性能和用户体验的。
缓存的优点:
减少了冗余的数据传输,节省了网费
减少了服务器的负担,大大提升了网站的性能
加快了客户端加载网页的速度
缺点:
- 资源如果有更改但是客户端不及时更新会造成用户获取信息滞后,如果老版本有bug的话,情况会更加糟糕。
浏览器缓存的分类
浏览器缓存主要有两类:缓存协商
和彻底缓存
,也有称为协商缓存
和强缓存
- 浏览器会先获取该资源缓存的header信息,根据其中的expires和cahe-control判断是否命中强缓存,若命中则直接从缓存中获取资源,包括缓存的header信息,本次请求不会与服务器进行通信;
- 如果没有命中强缓存,浏览器会发送请求到服务器,该请求会携带第一次请求返回的有关缓存的header字段信息(Last-Modified/IF-Modified-Since、Etag/IF-None-Match),由服务器根据请求中的相关header信息来对比结果是否命中协商缓存,若命中,则服务器返回新的响应header信息更新缓存中的对应header信息,但是并不返回资源内容,它会告知浏览器可以直接从缓存获取;否则返回最新的资源内容
强缓存
强缓存是利用http的返回头中的Expires
或者Cache-Control
两个字段来控制的,用来表示资源的缓存时间。 Expires 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。这种方式有一个明显的缺点,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。 Cache-Control Cache-Control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,代表着资源的有效期是3600秒。
简单的来讲:
- Expires:response header里的过期时间,浏览器再次加载资源时,如果在这个过期时间内,则命中强缓存。
- Cache-Control:当值设为max-age=300时,则代表在这个请求正确返回时间(浏览器也会记录下来)的5分钟内再次加载资源,就会命中强缓存。
cache-control除了该字段外,还有下面几个比较常用的设置值:
- no-cache:不使用本地缓存。需要使用缓存协商,先与服务器确认返回的响应是否被更改,如果之前的响应中存在ETag,那么请求的时候会与服务端验证,如果资源未被更改,则可以避免重新下载。
- no-store:直接禁止游览器缓存数据,每次用户请求该资源,都会向服务器发送一个请求,每次都会下载完整的资源。
- public:可以被所有的用户缓存,包括终端用户和CDN等中间代理服务器。
- private:只能被终端用户的浏览器缓存,不允许CDN等中继缓存服务器对其缓存。
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。
协商缓存
Last-Modify/If-Modify-Since:浏览器第一次请求一个资源的时候,服务器返回的header
中会加上Last-Modify
,Last-modify
是一个时间标识该资源的最后修改时间;当浏览器再次请求该资源时,request
的请求头中会包含If-Modify-Since,该值为缓存之前返回的Last-Modify
。服务器收到If-Modify-Since后,根据资源的最后修改时间判断是否命中缓存
Etag:web服务器响应请求时,告诉浏览器当前资源在服务器的唯一标识(生成规则由服务器决定)。
If-None-Match:当资源过期时(使用Cache-Control
标识的max-age),发现资源具有Etage声明,则再次向web服务器请求时带上头If-None-Match (Etag的值)。web服务器收到请求后发现有头If-None-Match 则与被请求资源的相应校验串进行比对,决定是否命中协商缓存;
ETag和Last-Modified的作用和用法,他们的区别:
Etag要优于Last-Modified。Last-Modified的时间单位是秒,如果某个文件在1秒内改变了多次,那么他们的Last-Modified其实并没有体现出来修改,但是Etag每次都会改变确保了精度;
在性能上,Etag要逊于Last-Modified,毕竟Last-Modified只需要记录时间,而Etag需要服务器通过算法来计算出一个hash值;
在优先级上,服务器校验优先考虑Etag。
浏览器缓存过程
缓存这东西,第一次必须获取到资源后,然后根据返回的信息来告诉如何缓存资源,可能采用的是强缓存,也可能告诉客户端浏览器是协商缓存,这都需要根据响应的header内容来决定的。下面用两幅图来描述浏览器的缓存是怎么玩的,让大家有个大概的认知。
浏览器第一次请求时:
浏览器后续在进行请求时:
1.浏览器第一次加载资源,服务器返回200,浏览器将资源文件从服务器上请求下载下来,并把response header及该请求的返回时间一并缓存;
2.下一次加载资源时,先比较当前时间和上一次返回200时的时间差,如果没有超过cache-control设置的max-age,则没有过期,命中强缓存,不发请求直接从本地缓存读取该文件(如果浏览器不支持HTTP1.1,则用expires判断是否过期);如果时间过期,则向服务器发送header带有If-None-Match和If-Modified-Since的请求;
3.服务器收到请求后,优先根据Etag的值判断被请求的文件有没有做修改,Etag值一致则没有修改,命中协商缓存,返回304;如果不一致则有改动,直接返回新的资源文件带上新的Etag值并返回200;
4.如果服务器收到的请求没有Etag值,则将If-Modified-Since和被请求文件的最后修改时间做比对,一致则命中协商缓存,返回304;不一致则返回新的last-modified和文件并返回200;
强缓存与协商缓存的区别可以用下表来表示:
缓存类型 | 获取资源形式 | 状态码 | 发送请求到服务器 |
---|---|---|---|
强缓存 | 从缓存取 | 200(from cache) | 否,直接从缓存取 |
协商缓存 | 从缓存取 | 304(Not Modified) | 否,通过服务器来告知缓存是否可用 |
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