摘要:原因是,服務(wù)端在進行標(biāo)識比較后,只返回部分,通過狀態(tài)碼通知客戶端使用緩存,不再需要將報文主體部分返回給客戶端。
Http 緩存機制作為 web 性能優(yōu)化的重要手段,對于從事 Web 開發(fā)的同學(xué)們來說,應(yīng)該是知識體系庫中的一個基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。
在介紹HTTP緩存之前,作為知識鋪墊,先簡單介紹一下HTTP報文
HTTP報文就是瀏覽器和服務(wù)器間通信時發(fā)送及響應(yīng)的數(shù)據(jù)塊。
瀏覽器向服務(wù)器請求數(shù)據(jù),發(fā)送請求(request)報文;服務(wù)器向瀏覽器返回數(shù)據(jù),返回響應(yīng)(response)報文。
報文信息主要分為兩部分
包含屬性的首部(header)
附加信息(cookie,緩存信息等)與緩存相關(guān)的規(guī)則信息,均包含在header中
包含數(shù)據(jù)的主體部分(body)
HTTP請求真正想要傳輸?shù)牟糠?/p>
緩存規(guī)則解析
將瀏覽器存在一個緩存數(shù)據(jù)庫,用于存儲緩存信息。在客戶端第一次請求數(shù)據(jù)時,此時緩存數(shù)據(jù)庫中沒有對應(yīng)的緩存數(shù)據(jù),需要請求服務(wù)器,服務(wù)器返回后,將數(shù)據(jù)存儲至緩存數(shù)據(jù)庫中。
HTTP緩存有多種規(guī)則,根據(jù)是否需要重新向服務(wù)器發(fā)起請求來分類,將其分為兩大類:強制緩存,協(xié)商緩存。在詳細介紹這兩種規(guī)則之前,先通過時序圖的方式對這兩種規(guī)則有個簡單了解。
已存在緩存數(shù)據(jù)時,僅基于強制緩存,請求數(shù)據(jù)的流程如下
已存在緩存數(shù)據(jù)時,僅基于協(xié)商緩存,請求數(shù)據(jù)的流程如下
基于對比緩存的流程下,不管是否使用緩存,都需要向服務(wù)器發(fā)送請求,那么還用緩存干什么?這個問題暫且放下,后文詳細介紹每種緩存規(guī)則的時候,會帶出答案。
可以看到兩類緩存規(guī)則的不同,強制緩存如果生效,不需要再和服務(wù)器發(fā)生交互,而協(xié)商緩存不管是否生效,都需要與服務(wù)端發(fā)生交互。兩類緩存規(guī)則可以同時存在,強制緩存優(yōu)先級高于對比緩存,也就是說,當(dāng)執(zhí)行強制緩存的規(guī)則時,如果緩存生效,直接使用緩存,不再執(zhí)行對比緩存規(guī)則。
從上文得知,強制緩存,在緩存數(shù)據(jù)未失效的情況下,可以直接使用緩存數(shù)據(jù),那么瀏覽器是如何判斷緩存數(shù)據(jù)是否失效呢?我們知道,在沒有緩存數(shù)據(jù)的時候,瀏覽器向服務(wù)器請求數(shù)據(jù)時,服務(wù)器會將數(shù)據(jù)和緩存規(guī)則一并返回,緩存規(guī)則信息包含在響應(yīng)header中。
對于強制緩存來說,響應(yīng)header中會有兩個字段來標(biāo)明失效規(guī)則(Expires/Cache-Control)使用chrome的開發(fā)者工具,可以很明顯的看到對于強制緩存生效時,網(wǎng)絡(luò)請求的情況。
Expires的值為服務(wù)端返回的到期時間,即下一次請求時,請求時間小于服務(wù)端返回的到期時間,直接使用緩存數(shù)據(jù)。不過Expires是HTTP1.0的,現(xiàn)在默認瀏覽器均默認使用HTTP1.1,所以它的作用基本忽略。另一個問題是,到期時間是由服務(wù)端生成的,但是客戶端時間可能跟服務(wù)端時間有誤差,這就會導(dǎo)致緩存命中的誤差。所以HTTP1.1 的版本,使用Cache-Control替代。
Cache-ControlCache-Control 是最重要的規(guī)則。常見的取值有private、public、no-cache、max-age,no-store,默認為private。
private:客戶端可以緩存
public:客戶端和代理服務(wù)器都可緩存,前端可以認為public和private是一樣的
max-age=xxx:緩存的內(nèi)容將在xxx秒后失效
no-cache:需要使用對比緩存來驗證緩存數(shù)據(jù),后面重點介紹
no-store:所有內(nèi)容都不會緩存,強制緩存,協(xié)商緩存都不會觸發(fā)
請看下圖的例子,圖中Cache-Control僅指定了max-age,所以默認為private,緩存時間為31536000秒(365天),也就是說,在365天內(nèi)再次請求這條數(shù)據(jù),都會直接獲取緩存數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù),直接使用。
協(xié)商緩存,顧名思義,需要進行比較判斷是否可以使用緩存。瀏覽器第一次請求數(shù)據(jù)時,服務(wù)器會將緩存標(biāo)識與數(shù)據(jù)一起返回給客戶端,客戶端將二者備份至緩存數(shù)據(jù)庫中。再次請求數(shù)據(jù)時,客戶端將備份的緩存標(biāo)識發(fā)送給服務(wù)器,服務(wù)器根據(jù)緩存標(biāo)識進行判斷,判斷成功后,返回304狀態(tài)碼,通知客戶端比較成功,可以使用緩存數(shù)據(jù)。
第一次訪問 第二次訪問
通過兩圖的對比,可以很清楚的發(fā)現(xiàn),在協(xié)商緩存生效時,狀態(tài)碼為304,并且報文大小和請求時間大大減少。原因是,服務(wù)端在進行標(biāo)識比較后,只返回header部分,通過狀態(tài)碼通知客戶端使用緩存,不再需要將報文主體部分返回給客戶端。對于協(xié)商緩存來說,緩存標(biāo)識的傳遞是需要著重理解的,它在請求header和響應(yīng)header間進行傳遞,
一共分為兩種標(biāo)識傳遞,接下來分別介紹。
Last-Modified:
服務(wù)器在響應(yīng)請求時,告訴瀏覽器資源的最后修改時間。
If-Modified-Since:
再次請求服務(wù)器時,通過此字段通知服務(wù)器上次請求時,服務(wù)器返回的資源最后修改時間。
服務(wù)器收到請求后發(fā)現(xiàn)有頭If-Modified-Since 則與被請求資源的最后修改時間進行比對。
若資源的最后修改時間大于If-Modified-Since,說明資源又被改動過,則響應(yīng)整片資源內(nèi)容,返回狀態(tài)碼200;
若資源的最后修改時間小于或等于If-Modified-Since,說明資源無新修改,則響應(yīng)HTTP 304,告知瀏覽器繼續(xù)使用所保存的cache。
Etag:
服務(wù)器響應(yīng)請求時,告訴瀏覽器當(dāng)前資源在服務(wù)器的唯一標(biāo)識,生成規(guī)則由服務(wù)器決定。
If-None-Match:
再次請求服務(wù)器時,通過此字段通知服務(wù)器客戶段緩存數(shù)據(jù)的唯一標(biāo)識。
服務(wù)器收到請求后發(fā)現(xiàn)有頭If-None-Match則與被請求資源的唯一標(biāo)識進行比對,
不同,說明資源又被改動過,則響應(yīng)整片資源內(nèi)容,返回狀態(tài)碼200;
相同,說明資源無新修改,則響應(yīng)HTTP 304,告知瀏覽器繼續(xù)使用所保存的cache。
對于強制緩存,服務(wù)器通知瀏覽器一個緩存時間,在緩存時間內(nèi),下次請求,直接用緩存,不在時間內(nèi),執(zhí)行協(xié)商緩存策略。
對于協(xié)商緩存,將緩存信息中的Etag和Last-Modified通過請求發(fā)送給服務(wù)器,由服務(wù)器校驗,返回304狀態(tài)碼時,瀏覽器直接使用緩存。
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摘要:接下來的內(nèi)容中我們將通過緩存位置緩存策略以及實際場景應(yīng)用緩存策略來探討瀏覽器緩存機制。是運行在瀏覽器背后的獨立線程,一般可以用來實現(xiàn)緩存功能。在所有瀏覽器緩存中,覆蓋面基本是最大的。 一、前言 緩存可以說是性能優(yōu)化中簡單高效的一種優(yōu)化方式了。一個優(yōu)秀的緩存策略可以縮短網(wǎng)頁請求資源的距離,減少延遲,并且由于緩存文件可以重復(fù)利用,還可以減少帶寬,降低網(wǎng)絡(luò)負荷。 對于一個數(shù)據(jù)請求來說,可以分...
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