HTTP 缓存机制

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在HTTP中具有缓存功能的是浏览器缓存, 也就是客户端缓存。

缓存的规则

我们认为浏览器存在一个缓存数据库，用于储存一些不经常变化的静态文件（图片、css、js等）。我们将缓存分为强制缓存和协商缓存。

强制缓存

当缓存数据库中已有所请求的数据时。客户端直接从缓存数据库中获取数据。当缓存数据库中没有所请求的数据时，客户端才会从服务端获取数据。

协商缓存

又称对比缓存，客户端会先从缓存数据库中获取到一个缓存数据的标识，得到标识后请求服务端验证是否失效（新鲜），如果没有失效服务端会返回304，此时客户端直接从缓存中获取所请求的数据，如果标识失效，服务端会返回更新后的数据。

两类缓存机制可以同时存在，强制缓存的优先级高于协商缓存，当执行强制缓存时，如若缓存命中，则直接使用缓存数据库数据，不在进行缓存协商。

缓存的方案

HTTP报文的头部中的信息规定了缓存的机制。

强制缓存：

服务器响应的header中会用两个字段来表明 —— Expires 和 Cache-Control。

Expires

Exprires的值为服务端返回的数据到期时间。当再次请求时的请求时间小于返回的此时间，则直接使用缓存数据。但由于服务端时间和客户端时间可能有误差，这也将导致缓存命中的误差，另一方面，Expires是HTTP1.0的产物，故现在大多数使用Cache-Control替代。

Cache-Control

Cache-Control有很多属性，不同的属性代表的意义也不同。private：客户端可以缓存public：客户端和代理服务器都可以缓存max-age=t：缓存内容将在t秒后失效no-cache：需要使用协商缓存来验证缓存数据no-store：所有内容都不会缓存。

协商缓存

浏览器第一次请求数据时，服务器会将缓存标识与数据一起响应给客户端，客户端将它们备份至缓存中。再次请求时，客户端会将缓存中的标识发送给服务器，服务器根据此标识判断。若未失效，返回304状态码，浏览器拿到此状态码就可以直接使用缓存数据了。

Last-Modified：

服务器在响应请求时，会告诉浏览器资源的最后修改时间。

if-Modified-Since

浏览器再次请求服务器的时候，请求头会包含此字段，后面跟着在缓存中获得的最后修改时间。服务端收到此请求头发现有if-Modified-Since，则与被请求资源的最后修改时间进行对比，如果一致则返回304和响应报文头，浏览器只需要从缓存中获取信息即可。从字面上看，就是说：从某个时间节点算起，是否文件被修改了。

如果真的被修改：那么开始传输响应一个整体，服务器返回：200 OK
如果没有被修改：那么只需传输响应header，服务器返回：304 Not Modified

缓存的优点

• 减少了数据的重复传输，节省宽带

• 减少了服务器的负担，大大提高了网站性能

• 加快了客户端加载网页的速度
  (这也正是HTTP缓存属于客户端缓存的原因)

不同刷新的请求执行过程

• 浏览器地址栏中写入URL，回车浏览器发现缓存中有这个文件了，不用继续请求了，直接去缓存拿。（最快）
• F5F5就是告诉浏览器，别偷懒，好歹去服务器看看这个文件是否有过期了。于是浏览器就胆胆襟襟的发送一个请求带上If-Modify-since。
• Ctrl+F5告诉浏览器，你先把你缓存中的这个文件给我删了，然后再去服务器请求个完整的资源文件下来。于是客户端就完成了强行更新的操作.