深入理解 HTTP 中的 ETag：掌控 Web 缓存机制

ETag，全称 Entity Tag，是 HTTP 协议中用于标识请求资源最新版本的元数据。通过使用 ETag，浏览器和服务器可以判断资源是否已被修改，从而实现高效的缓存机制和避免不必要的资源重新下载。

一、ETag 的原理

ETag 本质上是一个唯一字符串，由服务器为每个请求的资源生成。当资源被修改时，ETag 值也会随之改变。当浏览器向服务器发送请求时，会附带请求头中的 ETag 值。如果服务器端 ETag 与请求中的 ETag 相匹配，则表明资源未被修改，服务器将返回 304 Not Modified 状态码，浏览器将使用本地缓存的资源。

二、ETag 的优势

使用 ETag 有以下优势：

• 提高性能： 通过避免不必要的资源重新下载，ETag 可显着提高 Web 应用程序的性能。
• 减少带宽消耗： 仅当资源被修改时，才需要重新下载，从而节省了带宽。
• 增强用户体验： 通过快速响应，ETag 可以改善用户体验，特别是对于需要频繁更新的动态内容。

三、ETag 的局限性

尽管 ETag 非常有用，但也有一些局限性：

• 不适用于所有资源： ETag 仅适用于可缓存的资源，例如图像、CSS 和 JavaScript 文件。
• 可能出现冲突： 如果多个客户端同时修改同一资源，可能会导致 ETag 冲突。
• 可能被绕过： 如果客户端禁用缓存或故意修改 ETag 值，则 ETag 机制将失效。

四、在实践中使用 ETag

在实际开发中，我们可以通过以下步骤来使用 ETag：

1. 生成 ETag： 服务器端为每个资源生成唯一的 ETag 值。
2. 发送 ETag： 在 HTTP 响应头中包含 ETag 值。
3. 检查 ETag： 当浏览器再次请求该资源时，它会将请求头中的 ETag 值发送给服务器。
4. 比较 ETag： 服务器比较请求中的 ETag 值和服务器端的 ETag 值。
5. 响应： 如果 ETag 匹配，服务器返回 304 状态码，否则返回资源内容和更新的 ETag 值。

五、示例代码

以下是使用 ETag 的示例代码：

服务器端（Python）：

import hashlib

def generate_etag(resource):
    """生成资源的 ETag 值。"""
    m = hashlib.sha1()
    m.update(resource.encode("utf-8"))
    return m.hexdigest()

@app.route("/")
def index():
    resource = "Hello World!"
    etag = generate_etag(resource)

    if request.headers.get("If-None-Match") == etag:
        return "", 304
    else:
        return resource, 200

客户端端（JavaScript）：

fetch("/resource")
  .then(response => {
    if (response.status === 304) {
      // 资源未修改，使用本地缓存。
    } else {
      // 资源已修改，更新本地缓存。
      response.text().then(data => {
        // 处理更新后的资源数据。
      });
    }
  });