深入现代浏览器的HTTP缓存机制

2024-02-01 18:55:04

缓存概述
缓存是一种保存资源副本并在下次请求时直接使用该副本的技术。当web缓存发现请求的资源已经被存储，它会拦截请求，返回该资源的拷贝，而不会去源服务器重新下载。这样带来的好处有：缓解服务器端压力，提升性能(获取资源的耗时更短了)。我们都知道浏览器是基于HTTP协议和服务端进行通信的，通过HTTP请求和响应头来实现资源的获取和传输。

HTTP缓存的工作原理

HTTP缓存通过在客户端和服务器之间存储资源副本的方式来工作。当浏览器第一次请求一个资源时，服务器会将该资源连同一些HTTP头信息一起发送给浏览器。这些HTTP头信息中包括了缓存控制指令，这些指令告诉浏览器如何缓存该资源。浏览器会根据这些指令将资源存储在本地缓存中。当浏览器再次请求同一个资源时，它会首先检查本地缓存中是否有该资源的副本。如果有，则直接从本地缓存中获取资源，而不会再向服务器发送请求。如果没有，则向服务器发送请求，服务器会将资源连同新的HTTP头信息发送给浏览器。浏览器会根据这些新的HTTP头信息更新本地缓存中的资源副本。

HTTP缓存的策略

HTTP缓存有两种主要策略：强缓存和协商缓存。

强缓存 是指浏览器在不与服务器通信的情况下使用缓存中的资源。强缓存策略下，浏览器只会在本地缓存中找不到资源时才会向服务器发送请求。强缓存策略可以极大地提高性能，因为它可以避免不必要的网络请求。

协商缓存 是指浏览器在使用缓存中的资源之前与服务器进行通信，以验证缓存中的资源是否仍然是最新的。协商缓存策略下，浏览器会向服务器发送一个条件请求，服务器会根据请求头中的条件信息来判断缓存中的资源是否仍然是最新的。如果缓存中的资源是最新的，则服务器会返回一个304 Not Modified状态码，浏览器会继续使用缓存中的资源。如果缓存中的资源不是最新的，则服务器会返回一个200 OK状态码，浏览器会用服务器返回的资源替换缓存中的资源。

HTTP缓存的控制

HTTP缓存可以通过HTTP头信息来控制。常用的HTTP头信息包括：

Cache-Control: 该头信息用于控制缓存的行为。它可以指定资源的过期时间、是否允许缓存、是否允许协商缓存等。
Expires: 该头信息用于指定资源的过期时间。当资源过期后，浏览器将不再使用缓存中的资源，而是向服务器发送请求获取新的资源。
Last-Modified: 该头信息用于指示资源的最后修改时间。当浏览器发送条件请求时，服务器会将该头信息与请求头中的If-Modified-Since头信息进行比较，以确定缓存中的资源是否是最新的。
ETag: 该头信息用于生成资源的唯一标识符。当浏览器发送条件请求时，服务器会将该头信息与请求头中的If-None-Match头信息进行比较，以确定缓存中的资源是否是最新的。