[实战验证] http缓存（无代理服务器）

一. 背景

最近看了不少关于客户端缓存机制的文章，大概弄明白了整个原理，但是对于中间一些细节一直有点迷糊，下面的内容是自己做的验证

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二. 准备工作

http缓存的基本情况可以看看下这些文章

前端之浏览器缓存，一次搞定

前端也要懂Http缓存机制

常见的影响缓存的配置有以下几个：

1. 原服务器的Expires
2. 原服务器的Cache-Control
3. 代理服务器(nginx)Expires
4. 代理服务器(nginx)proxy_cache_valid
5. 代理服务器(nginx)proxy_cache_path中的inactive

当前这篇会先验证无代理服务器的情况，有代理的情况放在之后验证

配置说明

原服务器的Cache-Control：

名称	说明
private	客户端可以缓存，代理服务器不可以缓存
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	使用协商缓
no-store	不使用缓存

原服务器的Expires：

这是http 1.0的属性，现在应该用的少了；该属性设置的是一个过期时间，过期时间内命中强缓存；过期时间外，协商缓存

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三. 验证

以下是我准备验证的问题：

1. 原服务器的Cache-Control不同属性的实际情况
2. 原服务器的Expires的实际情况
3. 不使用代理服务器的情况下，原服务器的Expires和Cache-Control同时存在，那个优先级高

[1-24 更新] 增加一个验证：

4. 如果上述头都未设置，缓存情况是怎样的？

1. 首先是无代理服务器的情况

验证方式是使用node的express启动一个服务

const fs = require('fs');
const path = require('path');
const express = require('express');
const app = express();
const port = 3030;

app.use(express.static(path.resolve(__dirname, './')));

app.get('/index', (req, res) => {
  const html = fs.readFileSync(path.resolve(__dirname, './index.html'), 'utf-8');
  res.send(html)
})

// cache验证
app.all('*', (req, res, next) => {
  // res.header('Cache-Control', 'private');
  // res.header('Cache-Control', 'public');
  res.header('Cache-Control', 'max-age=20');
  // res.header('Cache-Control', 'no-cache');
  // res.header('Cache-Control', 'no-store');
  next();
})

const questions = [
  {
    id: '000',
    name: 'Rose'
  },
  {
    id: '111',
    name: 'Jack'
  }
]

app.get('/api/data', (req, res) => {
  res.status(200);
  res.json(questions);
})

// 监听端口
app.listen(port, () => {
  console.log(`success listen at ${port}`);
})

复制代码

1.1 Cache-Control的各属性验证

ps：因为不存在代理服务器，所以public和private的区别现在是看不出来的，我们之后和有代理的情况一起验证

// 单独验证Cache-Control
app.all('*', (req, res, next) => {
  res.header('Cache-Control', 'max-age=30');
  // res.header('Cache-Control', 'no-cache');
  // res.header('Cache-Control', 'no-store');
  next();
})
复制代码

以下验证可以得出结论：

1. max-age未过期 -> 命中强缓存
2. max-age过期 -> 资源未修改 -> 命中协商缓存
3. max-age过期 -> 资源已修改 -> 服务器获取资源
4. no-cache -> 资源未修改 -> 命中协商缓存
5. no-cache -> 资源已修改 -> 服务器获取资源
6. no-store -> 服务器获取资源

Cache-Control	请求延迟时间	资源是否改变	If-None-Match(request)	ETag(respanse)	Status Code	结论
max-age=30	10s	是	W/"37-W4vHvR7+YshQyC9DoyT14egVUqo"	W/"37-W4vHvR7+YshQyC9DoyT14egVUqo"	200 OK (from disk cache)	强缓存未过期，命中强缓存
max-age=30	60s	是	W/"37-W4vHvR7+YshQyC9DoyT14egVUqo"	W/"3a-LT60UfEg/Jmv4cmkNOAvZSUh6Qo"	200 OK	强缓存过期，资源被修改，重新从服务器获取资源
max-age=30	10s	否	W/"37-W4vHvR7+YshQyC9DoyT14egVUqo"	W/"37-W4vHvR7+YshQyC9DoyT14egVUqo"	200 OK (from disk cache)	强缓存未过期，命中强缓存
max-age=30	60s	否	W/"37-W4vHvR7+YshQyC9DoyT14egVUqo"	W/"37-W4vHvR7+YshQyC9DoyT14egVUqo"	304 Not Modified	强缓存过期，资源未修改，命中协商缓存
no-cache	30s	是	W/"37-W4vHvR7+YshQyC9DoyT14egVUqo"	W/"3a-LT60UfEg/Jmv4cmkNOAvZSUh6Qo"	200 OK	资源被修改，未命中协商缓存，从服务器获取资源
no-cache	30s	否	W/"37-W4vHvR7+YshQyC9DoyT14egVUqo"	W/"37-W4vHvR7+YshQyC9DoyT14egVUqo"	304 Not Modified	资源未修改，命中协商缓存
no-store	30s	是	无	W/"3a-LT60UfEg/Jmv4cmkNOAvZSUh6Qo"	200 OK	不使用缓存，直接从服务端获取资源
no-store	30s	否	无	W/"37-W4vHvR7+YshQyC9DoyT14egVUqo"	200 OK	不使用缓存，直接从服务端获取资源

1.2 Expires验证

ps1：如果这个Expires字段后端没有处理过的话，返回的应该是GMT的标准时间Wed, 23 Jan 2019 09:52:55 GMT，也就是格林威治的标准时间；而我们一般使用的是本地时间Wed Jan 23 2019 18:06:15 GMT+0800 (中国标准时间)，所以要做一下适当的处理

ps2：我是在chrome上用localhost上测试的，但不知道为什么设置Expires后，不管过没过期，不管有没有同时设置Cache-Control，Status Code状态一直是304的，听说好像是因为用了localhost的关系，这个与线上并不一定完全一致；这里关于Expires的测试我是加了nginx代理了之后的结果，不过代理的缓存没有设置

ps3：Expires的结果就仅供参考吧，以上

const moment = require('moment');
// cache验证
app.all('*', (req, res, next) => {
  res.header('Expires', getGLNZ());
  next();
})
// 转换格林威治时间
function getGLNZ() {
  return moment().utc().add(30, 's').format('ddd, DD MMM YYYY HH:mm:ss') + ' GMT';
}
复制代码

以下验证可以得出结论：

1. Expires未过期 -> 命中强缓存
2. Expires过期 -> 资源未修改 -> 命中协商缓存
3. Expires过期 -> 资源已修改 -> 服务器获取资源

Expires	请求延迟时间	资源是否改变	If-None-Match(request)	ETag(respanse)	Status Code	结论
当前时间+30s	10s	否	无	W/"37-W4vHvR7+YshQyC9DoyT14egVUqo"	200 OK (from disk cache)	强缓存未过期，命中强缓存
当前时间+30s	60s	否	W/"37-W4vHvR7+YshQyC9DoyT14egVUqo"	W/"37-W4vHvR7+YshQyC9DoyT14egVUqo"	304 Not Modified	强缓存过期，资源未修改，命中协商缓存
当前时间+30s	10s	是	无	W/"3a-LT60UfEg/Jmv4cmkNOAvZSUh6Qo"	200 OK (from disk cache)	强缓存未过期，命中强缓存
当前时间+30s	60s	是	W/"37-W4vHvR7+YshQyC9DoyT14egVUqo"	W/"3a-LT60UfEg/Jmv4cmkNOAvZSUh6Qo"	200 OK	强缓存过期，资源被修改，重新从服务器获取资源

1.3 Expires与Cache-Control优先级

结论：Cache-Control优先级比Expires优先级高

const moment = require('moment');
// cache验证
app.all('*', (req, res, next) => {
  res.header('Cache-Control', 'max-age=60');
  // res.header('Cache-Control', 'no-cache');
  // res.header('Cache-Control', 'no-store');
  res.header('Expires', getGLNZ());
  next();
})

function getGLNZ(){
  return moment().utc().add(30, 's').format('ddd, DD MMM YYYY HH:mm:ss') + ' GMT';
}
复制代码

以下验证可以看出，在Cache-Control与Expires同时设置的情况下，Expires是失效的

Expires	Cache-Control	请求延迟时间	资源是否改变	If-None-Match(request)	ETag(respanse)	Status Code	结论
当前时间+30s	max-age=60	10s	否	无	W/"37-W4vHvR7+YshQyC9DoyT14egVUqo"	200 OK (from disk cache)	Expires与Cache-Control都未过期，命中强缓存
当前时间+30s	max-age=60	40s	否	无	W/"37-W4vHvR7+YshQyC9DoyT14egVUqo"	200 OK (from disk cache)	Expires过期，Cache-Control未过期，命中强缓存
当前时间+30s	max-age=60	100s	否	W/"37-W4vHvR7+YshQyC9DoyT14egVUqo"	W/"37-W4vHvR7+YshQyC9DoyT14egVUqo"	304 Not Modified	Expires与Cache-Control都过期，资源未修改，命中协商缓存
当前时间+30s	no-cache	10s	否	W/"37-W4vHvR7+YshQyC9DoyT14egVUqo"	W/"37-W4vHvR7+YshQyC9DoyT14egVUqo"	304 Not Modified	Expires未过期，但是命中协商缓存
当前时间+30s	no-cache	60s	否	W/"37-W4vHvR7+YshQyC9DoyT14egVUqo"	W/"37-W4vHvR7+YshQyC9DoyT14egVUqo"	304 Not Modified	Expires过期，命中协商缓存
当前时间+30s	no-store	10s	否	无	W/"37-W4vHvR7+YshQyC9DoyT14egVUqo"	200 OK	Expires未过期，直接获取服务端资源
当前时间+30s	no-store	60s	否	无	W/"37-W4vHvR7+YshQyC9DoyT14egVUqo"	200 OK	Expires过期，直接获取服务端资源

1.4 Expires与Cache-Control都未设置

以下验证结论：

1. If-None-Match与ETag相同 -> 协商缓存
2. If-None-Match与ETag不相同 -> 服务器获取资源

资源是否改变	If-None-Match(request)	ETag(respanse)	Status Code	结论
是	W/"3a-LT60UfEg/Jmv4cmkNOAvZSUh6Qo"	W/"37-W4vHvR7+YshQyC9DoyT14egVUqo"	200 OK	服务器获取资源
否	W/"37-W4vHvR7+YshQyC9DoyT14egVUqo"	W/"37-W4vHvR7+YshQyC9DoyT14egVUqo"	304 Not Modified	命中协商缓存

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四. 总结：

1. 只设置Cache-Control

• max-age未过期 -> 命中强缓存
• max-age过期 -> 资源未修改 -> 命中协商缓存
• max-age过期 -> 资源已修改 -> 服务器获取资源
• no-cache -> 资源未修改 -> 命中协商缓存
• no-cache -> 资源已修改 -> 服务器获取资源
• no-store -> 服务器获取资源

2. 只设置Expires

• Expires未过期 -> 命中强缓存
• Expires过期 -> 资源未修改 -> 命中协商缓存
• Expires过期 -> 资源已修改 -> 服务器获取资源

3. Cache-Control与Expires同时存在

• 只有Cache-Control生效

4. Cache-Control与Expires都未设置

• 对比request中的If-None-Match与response中的ETag
• If-None-Match与ETag相同 -> 协商缓存
• If-None-Match与ETag不相同 -> 服务器获取资源
• 感觉实际上就是走的Cache-Control no-cahce

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以上，验证了无代理服务器的情况下，http缓存常用的两个配置的结果；下一篇验证加了代理服务器的情况