HTTP协议 (四) 缓存

喜欢ヅ旅行 2021-06-11 15:12 448阅读 0赞

HTTP协议提供了非常强大的缓存机制， 了解这些缓存机制，对提高网站的性能非常有帮助。 本文介绍浏览器和Web服务器之间如何处理"浏览器缓存"，以及控制缓存的http header.

本文会使用Fiddler来查看HTTP request和Response, 如果不熟悉这工具，可以先参考[\[Fiddler教程\]][Fiddler] 。在看本文的时候， 请务必打开Fiddler来实践。

# 缓存的概念 #

缓存这个东西真的是无处不在， 有浏览器端的缓存， 有服务器端的缓存，有代理服务器的缓存， 有ASP.NET页面缓存，对象缓存。 数据库也有缓存， 等等。

http中具有缓存功能的是浏览器缓存，以及缓存代理服务器。

http缓存的是指:当Web请求抵达缓存时， 如果本地有“已缓存的”副本，就可以从本地存储设备而不是从原始服务器中提取这个文档。

# 缓存的好处 #

缓存的好处是显而易见的， 好处有，

1. 减少了冗余的数据传输，节省了网费。

2. 减少了服务器的负担， 大大提高了网站的性能

3. 加快了客户端加载网页的速度

# Fiddler可以方便地查看缓存的header #

Fiddler中把header都分门别类的放在一起，这样方便查看。

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# 如何判断缓存新鲜度 #

Web服务器通过2种方式来判断浏览器缓存是否是最新的。

第一种， 浏览器把缓存文件的最后修改时间通过 header ”If-Modified-Since“来告诉Web服务器。

第二种， 浏览器把缓存文件的ETag, 通过header "If-None-Match", 来告诉Web服务器。

# 通过最后修改时间, 来判断缓存新鲜度 #

1. 浏览器客户端想请求一个文档，  首先检查本地缓存，发现存在这个文档的缓存，  获取缓存中文档的最后修改时间，通过： If-Modified-Since， 发送Request给Web服务器。

2. Web服务器收到Request，将服务器的文档修改时间（Last-Modified）: 跟request header 中的，If-Modified-Since相比较， 如果时间是一样的， 说明缓存还是最新的， Web服务器将发送304 Not Modified给浏览器客户端， 告诉客户端直接使用缓存里的版本。如下图。

![2012112108343491.png][]

3. 假如该文档已经被更新了。Web服务器将发送该文档的最新版本给浏览器客户端， 如下图。

![2012112108373348.png][]

实例： 打开Fiddler, 然后打开博客园首页。然后F5刷新几次浏览器。 你会看到博客园首页也用了缓存。

![2012111914282875.png][]

# 与缓存有关的header #

我们来看看每个header的具体含义。

Request

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>Cache-Control: max-age=0</td> 
   <td>以秒为单位</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>If-Modified-Since: Mon, 19 Nov 2012 08:38:01 GMT</td> 
   <td>缓存文件的最后修改时间。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>If-None-Match: "0693f67a67cc1:0"</td> 
   <td>缓存文件的Etag值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Cache-Control: no-cache</td> 
   <td>不使用缓存</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Pragma: no-cache</td> 
   <td>不使用缓存</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&nbsp;</td> 
   <td>&nbsp;</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

Response

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>Cache-Control: public</td> 
   <td>响应被缓存，并且在多用户间共享，&nbsp; （<a href="http://www.cnblogs.com/TankXiao/archive/2012/11/28/2793365.html#publicAndPrivate" rel="nofollow">公有缓存和私有缓存的区别，请看另一节</a>）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Cache-Control: private</td> 
   <td>响应只能作为私有缓存，不能在用户之间共享</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Cache-Control:no-cache</td> 
   <td>提醒浏览器要从服务器提取文档进行验证</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Cache-Control:no-store</td> 
   <td>绝对禁止缓存（用于机密，敏感文件）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Cache-Control: max-age=60</td> 
   <td>60秒之后缓存过期（相对时间）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Date: Mon, 19 Nov 2012 08:39:00 GMT</td> 
   <td>当前response发送的时间</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Expires: Mon, 19 Nov 2012 08:40:01 GMT</td> 
   <td>缓存过期的时间（绝对时间）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Last-Modified: Mon, 19 Nov 2012 08:38:01 GMT</td> 
   <td>服务器端文件的最后修改时间</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ETag: "20b1add7ec1cd1:0"</td> 
   <td>服务器端文件的Etag值</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

如果同时存在cache-control和Expires怎么办呢？  
浏览器总是优先使用cache-control，如果没有cache-control才考虑Expires

# ETag #

ETag是实体标签（Entity Tag）的缩写， 根据实体内容生成的一段hash字符串（类似于MD5或者SHA1之后的结果），可以标识资源的状态。 当资源发送改变时，ETag也随之发生变化。

ETag是Web服务端产生的，然后发给浏览器客户端。浏览器客户端是不用关心Etag是如何产生的。

为什么使用ETag呢？ 主要是为了解决Last-Modified 无法解决的一些问题。

1. 某些服务器不能精确得到文件的最后修改时间， 这样就无法通过最后修改时间来判断文件是否更新了。

2. 某些文件的修改非常频繁，在秒以下的时间内进行修改. Last-Modified只能精确到秒。

3. 一些文件的最后修改时间改变了，但是内容并未改变。 我们不希望客户端认为这个文件修改了。

实例， 打开Fiddler, 打开博客园首页。  你可以看到很多图片，或者CSS文件都是用了缓存。 这些都是通过比较ETag的值，来判断文件是否更新了。

![2012111916573611.png][]

# 浏览器不使用缓存 #

CTRL+F5强制刷新浏览器，或者设置IE。  可以让浏览器不使用缓存。

1. 浏览器发送Http request, 给Web 服务器， header中带有Cache-Control: no-cache.   明确告诉Web服务器，客户端不使用缓存。

2. Web服务器将把最新的文档发送给浏览器客户端.

实例:

打开Fiddler, 打开博客园首页， 然后按CTRL+F5强制刷新浏览器，你将看到

![2012111917104398.png][]

Pragma: no-cache的作用和Cache-Control: no-cache一模一样。 都是不使用缓存。

Pragma: no-cache 是HTTP 1.0中定义的， 所以为了兼容HTTP 1.0. 所以会同时使用Pragma: no-cache和Cache-Control: no-cache

# 直接使用缓存，不去服务器验证 #

按F5刷新浏览器和在地址栏里输入网址然后回车。 这两个行为是不一样的。

按F5刷新浏览器， 浏览器会去Web服务器验证缓存。

如果是在地址栏输入网址然后回车，浏览器会"直接使用有效的缓存", 而不会发http request 去服务器验证缓存，这种情况叫做缓存命中，如下图

![2012112108350930.png][]

实例： 比较第一次访问博客园主页和第二次博客园主页

1. 启动Fiddler, 用firefox打开博客园主页， 发现有50多个session。

2. 按CTRL+X将Fiddler中的所有session删除。 关闭firefox,重新打开一个firefox，打开博客园主页。   发现只有30多个session.

分析；  少了的session是因为firefox直接用了缓存，而没有发http request。

![2012112110034615.png][]

# 如何设置IE不使用缓存 #

打开IE。点击工具栏上的， 工具->Internet选项->常规->浏览历史记录 设置. 选择“从不”。然后保存。

然后点击“删除”  把Internet临时文件都删掉 （IE缓存的文件就是Internet临时文件）。

![2012111917041751.png][]

# 公有缓存和私有缓存的区别 #

Cache-Control: public 指可以公有缓存， 可以是数千名用户共享的。

Cache-Control: private 指只支持私有缓存， 私有缓存是单个用户专用的。

![2012112022535767.png][]

转自 [http://www.cnblogs.com/TankXiao][http_www.cnblogs.com_TankXiao]

[Fiddler]: http://www.cnblogs.com/TankXiao/archive/2012/02/06/2337728.html
[263119-20160111203604600-1802445244.png]: /images/20210606/39f0f325eb8b43a19194ecf91565a3b8.png
[2012112108343491.png]: /images/20210606/8c7023f0169d4bee91949d374408d6e9.png
[2012112108373348.png]: /images/20210606/c2ec4ae3cdf94751b695ba3b4c2f6b2a.png
[2012111914282875.png]: /images/20210606/bc19926cfd9d4fb38fe3102ed0e3554c.png
[2012111916573611.png]: /images/20210606/51de6a600e7644fc804eeb7d7b30f57c.png
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[2012112108350930.png]: /images/20210606/ee5f31305896424abcaf1ada91984d2d.png
[2012112110034615.png]: /images/20210606/ba44b2f5c7f74977b30ae63ad89b9e6a.png
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[2012112022535767.png]: /images/20210606/ac647643a7ab4a8298ac3cb0c3db3891.png
[http_www.cnblogs.com_TankXiao]: http://www.cnblogs.com/TankXiao