浏览器缓存机制
kingwbs 2019-06-20
浏览器缓存基本认识
分为强缓存和协商缓存
浏览器在加载资源的时候，会根据这个资源的http header判断它是否命中强缓存，如果命中，就直接从缓存中读取资源，不会发请求到服务器。
当强缓存没有命中的时候，浏览器一定会发送一个请求到服务器，通过服务器端一句资源的另外一些http header验证这个资源是否命中协商缓存，如果协商缓存命中，服务器会将这个请求返回，告诉客户端可以直接从缓存中加载这个资源，于是浏览器就又会从自己的缓存中去加载这个资源。
当协商缓存也没有命中的时候，浏览器直接从服务器加载资源数据。
强缓存原理
强缓存是利用Expires或者Cache-Control这两个http response header实现的，它们都用来表示客户端缓存的有效期，请求响应返回的状态为200
Expire
Expire:Thu, 31 Dec 2037 23:55:55 GMT
1）浏览器第一次跟服务器请求一个资源，服务器在返回这个资源的同时，在response的header加上Expires的header；
2）浏览器再请求这个资源时，先从缓存中寻找，找到这个资源后，拿出它的Expires跟当前的请求时间比较，如果请求时间在Expire指定的时间之前，就能命中缓存；
3）如果缓存没有命中，浏览器直接从服务器加载资源时，Expire Header在重新加载的时候会被更新
缺点
Exipires是较老的强缓存管理header，由于它是服务器返回的一个绝对时间，在服务器时间与客户端时间相差较大的时候，缓存管理容易出现问题，比如随意修改一下客户端时间就能影响缓存命中的结果。
Cache-Control
Cache-Control: max-age = 315360000
1）浏览器第一次跟服务器请求一个资源，服务器在返回这个资源的同时，在response的header加上Cache-Control的header；
2）浏览器在接收到这个资源后，会把这个资源连同所有response header一起缓存下来
3）浏览器再请求这个资源时，先从缓存中寻找，找到这个资源后，根据它第一次的请求时间和Cache-Control设定的有效期，计算出一个资源过期时间，再拿这个过期时间跟当前的请求时间比较，如果请求时间再过期时间之前，就能命中缓存；
4）如果缓存没有命中，浏览器直接从服务器加载资源时，Cache-Control Header 在重新加载的时候会被更新。
Expire和Cache-Control的联系和区别
前者描述的是绝对时间，后者是相对时间
可以只启用一个，也可以同时启用，同时存在时，Cache-Control优先级高于Expire
如何设置强缓存
1）通过代码方式，在web服务器返回的相应中添加Expires和Cache-Control Header；
2）通过配置web服务器的方式，让web服务器在响应资源的时候统一添加Expires和Cache-Control Header
协商缓存的原理
请求响应返回的状态为304并且会显示一个Not Modified的字符串，协商缓存是利用的是Last-Modified,If-Modified-since和ETag,If-None-Match这两对Header来管理的
Last-Modified,If-Modified-since原理
Last-Modified: Tue, 12 Jan 2016 03:08:53 GMT
If-Modified-Since: Tue, 12 Jan 2016 03:08:53 GMT
1）浏览器第一次跟服务器请求一个资源，服务器在返回这个资源的同时，在respone的header加上Last-Modified的header，这个header表示这个资源在服务器上的最后修改时间；
2）浏览器再次跟服务器请求这个资源时，在request的header上加上If-Modified-Since的header，这个header的值就是上一次请求时返回的Last-Modified的值;
3)服务器再次收到资源请求时，根据浏览器传过来If-Modified-Since和资源在服务器上的最后修改时间判断资源是否有变化，如果没有变化则返回304 Not Modified，但是不会返回资源内容；如果有变化，就正常返回资源内容。当服务器返回304 Not Modified的响应时，response header中不会再添加Last-Modified的header，因为既然资源没有变化，那么Last-Modified也就不会改变，这是服务器返回304时的response header；
4）浏览器收到304的响应后，就会从缓存中加载资源；
5）如果协商缓存没有命中，浏览器直接从服务器加载资源时，Last-Modified Header在重新加载的时候会被更新，下次请求时，If-Modified-Since会启用上次返回的Last-Modified值；
缺点：
有时候服务器上资源其实有变化，但是最后修改时间却没有变化，而这种问题又很不容易被定位出来，而当这种情况出现的时候，就会影响协商缓存的可靠性
ETag, If-None-Match原理
ETag: "17fd8-5291a5f96fd20"
1）浏览器第一次跟服务器请求一个资源，服务器在返回这个资源的同时，在respone的header加上ETag的header，这个header是服务器根据当前请求的资源生成的一个唯一标识，这个唯一标识是一个字符串，只要资源有变化这个串就不同，跟最后修改时间没有关系，所以能很好的补充Last-Modified的问题；
2）浏览器再次跟服务器请求这个资源时，在request的header上加上If-None-Match的header，这个header的值就是上一次请求时返回的ETag的值；
3）服务器再次收到资源请求时，再根据资源生成一个新的ETag，与浏览器传过来If-None-Match比较，如果这两个值相同就说明资源没有变化，否则就是有变化；如果没有变化则返回304 Not Modified，但是不会返回资源内容；如果有变化，就正常返回资源内容。与Last-Modified不一样的是，当服务器返回304 Not Modified的响应时，由于ETag重新生成过，response header中还会把这个ETag返回，即使这个ETag跟之前的没有变化
4）浏览器收到304的响应后，就会从缓存中加载资源。
注意的问题
分布式系统里多台机器间文件的Last-Modified必须保持一致，以免负载均衡到不同机器导致比对失败；
分布式系统尽量关闭掉ETag(每台机器生成的ETag都会不一样）；
