揭秘HTTP缓存的强大特性：强制缓存与协商缓存

在当今快速发展的互联网世界中，网站的性能和加载速度变得愈发重要。HTTP缓存机制作为一种有效的优化手段，能够显著提升网站的响应速度，缩短用户等待时间，从而带来更好的用户体验。HTTP缓存机制主要分为强制缓存和协商缓存两种策略，它们各有不同的工作原理和应用场景，了解并掌握这些策略对于网站性能优化至关重要。

强制缓存

强制缓存是一种简单而高效的缓存策略，它通过在HTTP响应头中设置Expires或Cache-control首部字段，明确指定缓存的到期时间或缓存策略，浏览器或代理服务器在收到此类响应后，会直接从缓存中读取数据，而无需向服务器发送新的请求。

• Expires首部字段：

  Expires首部字段用于指定缓存内容的到期时间，当请求时间小于Expires值时，浏览器或代理服务器会直接从缓存中读取数据。例如，以下代码设置缓存内容在24小时后过期：

  Expires: Fri, 23 Feb 2023 12:00:00 GMT
  

• Cache-control首部字段：

  Cache-control首部字段提供了更灵活的缓存策略控制，它可以设置多种缓存指令，例如：

  • max-age=： 指定缓存内容的最大生存时间，单位为秒。例如，以下代码设置缓存内容在24小时后过期：

    Cache-control: max-age=86400
    

  • no-cache： 指示浏览器或代理服务器不要使用缓存，而是向服务器发送新的请求。

  • no-store： 指示浏览器或代理服务器不要将响应内容存储在缓存中。

协商缓存

协商缓存是一种更智能的缓存策略，它允许浏览器或代理服务器在向服务器发送新的请求之前，先向服务器发送一个条件请求，询问缓存内容是否仍然有效。服务器收到条件请求后，会根据缓存内容的实际情况返回不同的响应状态码：

• 304 Not Modified： 表示缓存内容仍然有效，浏览器或代理服务器可以使用缓存中的内容，无需重新加载。

• 200 OK： 表示缓存内容已失效，浏览器或代理服务器需要重新加载内容。

协商缓存的条件请求通常使用以下两个首部字段：

• If-Modified-Since： 指定客户端缓存内容的最后修改时间，服务器会比较此时间与缓存内容的实际最后修改时间，如果缓存内容已过时，则返回200 OK状态码，否则返回304 Not Modified状态码。

• ETag： 指定缓存内容的唯一标识符，服务器会比较此标识符与缓存内容的实际标识符，如果缓存内容已过时，则返回200 OK状态码，否则返回304 Not Modified状态码。

强制缓存与协商缓存的比较

特性	强制缓存	协商缓存
工作原理	通过在HTTP响应头中设置Expires或Cache-control首部字段，明确指定缓存的到期时间或缓存策略，浏览器或代理服务器会直接从缓存中读取数据。	浏览器或代理服务器在向服务器发送新的请求之前，先向服务器发送一个条件请求，询问缓存内容是否仍然有效，服务器收到条件请求后，会根据缓存内容的实际情况返回不同的响应状态码。
优点	简单高效，易于实现。	更加智能，可以避免缓存内容过时的问题。
缺点	缓存内容可能因服务器内容更新而过时。	增加了额外的HTTP请求，可能会增加服务器的负载。
适用场景	静态资源，如图片、视频、CSS和JavaScript文件。	动态资源，如数据库查询结果、API响应等。

结论

HTTP缓存机制中的强制缓存和协商缓存策略，可以有效提升网站的性能和用户体验。强制缓存通过明确指定缓存的到期时间或缓存策略，使浏览器或代理服务器能够直接从缓存中读取数据，从而减少了向服务器发送请求的次数。协商缓存则通过条件请求的方式，可以避免缓存内容过时的问题，确保浏览器或代理服务器总是使用最新、最准确的数据。