深入理解 HTTP 缓存机制，提升前端性能优化效率

2023-09-04 13:57:01

缓存概述

在计算机科学中，缓存是一种临时存储器，用于存储最近被访问过的数据或指令，以便在下次请求时能够快速访问。这样可以避免重复访问较慢的存储设备，从而提高系统性能。

在 Web 开发中，浏览器缓存是一种由浏览器管理的临时存储空间，用于存储最近访问过的网页、文件、图像和脚本等资源。当用户再次访问同一网站或网页时，浏览器会首先检查缓存中是否有该资源的副本。如果有，浏览器会直接从缓存中加载资源，而无需向服务器发送请求。这可以大大缩短页面加载时间，并减少网络流量。

HTTP 缓存机制原理

HTTP 缓存机制是基于 HTTP 头部信息来实现的。当浏览器请求一个资源时，服务器会在响应头中包含一些关于该资源的缓存信息，例如：

Cache-Control： 用于指定资源的缓存行为，可以包含以下指令：
- max-age=seconds： 指定资源的缓存有效期，单位为秒。
- no-cache： 指示浏览器不要使用缓存，而是始终向服务器发送请求。
- no-store： 指示浏览器不要缓存该资源。
Expires： 指定资源的过期时间，单位为日期。
Last-Modified： 指定资源的最后修改时间。
ETag： 指定资源的唯一标识符。

浏览器会根据这些头部信息来决定是否缓存资源。如果资源的缓存有效期尚未过期，浏览器会直接从缓存中加载资源。否则，浏览器会向服务器发送请求，并附上 If-Modified-Since 或 If-None-Match 头部信息。服务器收到请求后，会根据资源的最后修改时间或唯一标识符来判断资源是否已被修改。如果资源已被修改，服务器会返回新的资源副本。否则，服务器会返回 304 Not Modified 状态码，指示浏览器可以使用缓存中的资源。

缓存策略

浏览器缓存策略决定了浏览器如何缓存资源。常用的缓存策略包括：

强缓存： 当资源的缓存有效期尚未过期时，浏览器会直接从缓存中加载资源，而不会向服务器发送请求。
协商缓存： 当资源的缓存有效期已过期，浏览器会向服务器发送请求，并附上 If-Modified-Since 或 If-None-Match 头部信息。服务器收到请求后，会根据资源的最后修改时间或唯一标识符来判断资源是否已被修改。如果资源已被修改，服务器会返回新的资源副本。否则，服务器会返回 304 Not Modified 状态码，指示浏览器可以使用缓存中的资源。
始终从服务器加载： 在这种情况下，浏览器会忽略缓存信息，始终向服务器发送请求。

缓存控制

缓存控制是指开发者或网站管理员通过在 HTTP 头部中设置相应的指令，来控制资源的缓存行为。常用的缓存控制指令包括：

Cache-Control：
- max-age=seconds： 指定资源的缓存有效期，单位为秒。
- no-cache： 指示浏览器不要使用缓存，而是始终向服务器发送请求。
- no-store： 指示浏览器不要缓存该资源。
Expires： 指定资源的过期时间，单位为日期。

开发者或网站管理员可以通过设置这些指令来控制资源的缓存行为，从而优化网站的性能。