HTTP缓存到底是什么

什么是缓存

缓存是一种保存资源副本并在下次请求时直接使用副本的技术。缓存包括HTTP缓存和浏览器缓存。下文将详细讲解HTTP缓存。

缓存的作用

直接从本地获取缓存资源，降低了服务器压力，提升了加载速度
通过复用以前获取的资源，可以显著提高网站和应用程序的性能

什么是http缓存

HTTP缓存就是当浏览器第二次向服务器请求资源时，会先抵达浏览器缓存，如果浏览器有"要请求资源"的副本，就直接从浏览器缓存中提取，不再向服务端发送请求获取数据。

HTTP缓存大致分为强缓存和协商缓存 这两类。这两种缓存策略都是服务端设置 HTTP的Header 来实现的。
强制缓存如果生效，不需要再和服务器发生交互，而协商缓存不管是否生效，都需要与服务端发生交互。

HTTP服务器常见响应返回状态码304，304代表告诉浏览器本地有缓存数据，可直接从本地获取，无需再发送请求向服务器获取

强缓存

直接从浏览器缓存的本地进行获取，不会去请求服务器。

当浏览器向服务器请求数据的时候，服务器会将数据和缓存的规则返回，在响应头的 header 中，有三个字段 Expires、Pragma和Cache-Control共同决定。

Expires

Expires是HTTP1.0版本的属性，它的值是一个日期，是一个绝对时间，是当前返回数据缓存到期时间戳。当浏览器在进行请求的时候，系统时间会和expires时间做对比，如果系统时间超过了expires的值，表示浏览器缓存失效，会再向服务器端请求获取资源。

问题： 由于是系统时间做对比，如果手动改变电脑系统的时间，会有缓存有效期不准的问题，这就是HTTP1.0的问题，expires的优先级在三个header属性中最低的

Pragma

Pragma是http1.0版本的属性，它只有一个属性值，为no-cache，表示不使用强缓存，每次在向客户端（浏览器）提供响应数据时，缓存都要向服务器评估缓存响应的有效性。但目前基本不使用Pragma

Pragma和Cache-Control类似，但Pragma: no-cache可以应用到HTTP 1.0 和HTTP 1.1，而Cache-Control: no-cache只能应用于HTTP 1.1

cache-control

cache-control是HTTP 1.1中新增的属性，在请求头和响应头中都可以使用，常见的属性值有

属性值	属性值代表意思
public	表示缓存可以被任何对象(包括发送请求的客户端、中间代理、CDN缓存等)
private	表示用户只能被浏览器缓存，不能作为共享缓存，即代理服务器和CDN不能缓存比响应
no-cache	不使用强缓存，需要与服务器验证是否为最新资源
no-store	禁止使用缓存(包括协商缓存)，每次都向服务器请求最新的资源
max-age	单位是秒，缓存存储的最大周期，超过这个周期被认为过期
must-revalidate	当页面过期时，去服务器进行获取

强缓存优先级

如果三者同时存在，则 Pragma优先级>cache-control优先级 > expires优先级

使用

js 复制代码

// 控制浏览器不要缓存：
// 由于历史原因，设置不读取缓存的时候三者都需要设置。

response.setDateHeader("Expires", -1);

response.setHeader("Pragma", "no-cache");

response.setHeader("Cache-control", "no-cache");

// 控制浏览器使用缓存：

response.setDateHeader("Expires", System.currentTimeMillis()+1000*60*60*24);     //24小时

response.setHeader("Cache-control", "max-age=60");    //60秒（优先级更高）

协商缓存

每次请求需要让服务器判断一下资源是否更新过，从而决定浏览器是否使用缓存，如果是，则返回 304，否则重新完整响应。

协商缓存表示在使用本地的缓存之前，会先向服务器发一个请求，与服务器协商当前浏览器的缓存是否已经过期了，如果没过期，那么就使用本地的资源，如果过期了就去请求最新资源。协商缓存主要是解决强缓存资源不能及时更新的问题

协商缓存主要通过两种方式实现： Last-Modified与IfModified-Since，Etag 与If-None-Match

Last-Modified 与 IfModified-Since

Last-Modified和if-Modified-Since的值都是GMT格林尼治格式的事件字符串，代表的是文件的最后修改时间
在客户端第一次请求服务器时，服务器会读取这个文件的最后修改时间，然后设置Last-Modified参数到响应头，参数值就是文件最后修改的时间戳，将其返回并存储在客户端
客户端再次请求服务器时，请求头会带上上一次响应头的Last-Modified的时间，并将其放到if-Modified-Since请求头属性中
服务端收到此请求头发现有if-Modified-Since，则将这个参数与Last-Modified进行对比，如果时间一致，则服务器端的资源没有变化，自动返回HTTP状态码304（Not Changed.）状态码，内容为空，客户端接到之后，就直接把本地缓存文件显示到浏览器中
如果时间不一致，则服务器端资源发生改变或者重启服务器，就返回HTTP状态码200和新的文件内容，客户端接到之后，会丢弃旧文件，把新文件缓存起来，并显示到浏览器中

Etag 与 If-None-Match

Etag和If-None-Match的值是一串hash码，代表的是一个资源的标识符
Etag是服务端为文件生成的一个唯一标识，资源的每一次变化都会导致Etag的变化，即当客户端第一次请求服务器时，服务器端会在响应头塞进Etag以及其计算出的字符串参数，将其返回给客户端
客户端接收到Etag后，在第二次请求会带上If-None-Match的参数，再与被请求资源的唯一标识Etag进行对比，如果相同，则没有修改，响应返回304，浏览器直接从缓存中获取资源；反之，返回200，响应整个资源内容

协商缓存优先级

如果Etag和Last-Modified同时存在时，则 Etag优先级>Last-Modified优先级

强缓存和协商缓存的优先级

如果强缓存和协商缓存同时存在，如果强缓存还在生效期则强制缓存覆盖协商缓存，对比缓存不生效；如果强缓存不在有效期，协商缓存生效。则强缓存优先级 > 协商缓存优先级

总结

通过前文，我们了解到 HTTP 缓存主要分强制缓存和协商缓存。强制缓存由 Cache-Control（HTTP1.1），Exipres（HTTP1.0）控制。浏览器直接读本地缓存，不会再跟服务器端交互，状态码 200。协商缓存由 Last-Modified与IfModified-Since， Etag与If-None-Match实现，每次请求需要让服务器判断一下资源是否更新过，从而决定浏览器是否使用缓存，如果是，则返回 304，否则重新完整响应,返回200。