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資訊專欄INFORMATION COLUMN

http緩存深入研究，200 from cache or 304 not modified？

binaryTree / 2102人閱讀

摘要：我把緩存分為緩存存儲(chǔ)緩存對(duì)比兩部分。不過是的東西，現(xiàn)在默認(rèn)瀏覽器均默認(rèn)使用，所以它的作用基本忽略。當(dāng)資源發(fā)送改變時(shí)，也隨之發(fā)生變化。關(guān)于版本號(hào)建議使用的形式而不是。

前幾天看到一篇關(guān)于緩存的文章徹底弄懂 Http 緩存機(jī)制 - 基于緩存策略三要素分解法，覺得很有意思，所以打算系統(tǒng)學(xué)習(xí)下Http緩存相關(guān)的知識(shí)。

我把緩存分為緩存存儲(chǔ)、緩存對(duì)比兩部分。

基本概念


命中緩存速度對(duì)比


200 from cache? vs ?304 Not Modified?


思考：localStorage存儲(chǔ)
（一）基本概念 （1）緩存存儲(chǔ)

Pragma : no-cache ?http1.0時(shí)期的屬性? 為了兼容會(huì)使用

Expires：0 ?http1.0時(shí)期的屬性?

Cache-Control ?http1.1?中加入的新屬性，它有以下常用參數(shù)：

Public/Private 私有緩存/共有緩存

no-cache：不建議使用本地緩存，但仍然會(huì)緩存到本地

no-store：不會(huì)在客戶端緩存任何數(shù)據(jù)

max-age：比較特殊，是一個(gè)混合屬性，替代了Expires的過期時(shí)間

舉個(gè)栗子：如果要設(shè)置客戶端不緩存，并兼容http1.0的方式可以這樣寫：

Pragma : no-cache 
Expires：0
Cache-Control：no-store

等價(jià)于

Pragma : no-cache  // Pragma為了兼容http1.0
Cache-Control：max-age=0  // 去掉了Expires屬性（下面名詞解釋會(huì)說到為什么被去掉），合并到max-age中，

名詞解釋：
私有緩存：《HTTP權(quán)威指南》里面講到了私有緩存的一種就是在瀏覽器里面輸入 ?about:cache? 可以查看自己瀏覽器緩存的內(nèi)容，會(huì)給出一個(gè)顯示了緩存內(nèi)容“磁盤緩存統(tǒng)計(jì)”頁面，這個(gè)可以看看還挺有意思，能展示不少信息 
Expires：過時(shí)期限值，GMT格式，是Web服務(wù)器響應(yīng)消息頭字段，在響應(yīng)http請(qǐng)求時(shí)告訴瀏覽器在過期時(shí)間前瀏覽器可以直接從瀏覽器緩存取數(shù)據(jù)，而無需再次請(qǐng)求。不過Expires 是HTTP 1.0的東西，現(xiàn)在默認(rèn)瀏覽器均默認(rèn)使用HTTP 1.1，所以它的作用基本忽略。Expires 的一個(gè)缺點(diǎn)就是，返回的到期時(shí)間是服務(wù)器端的時(shí)間，這樣存在一個(gè)問題，如果客戶端的時(shí)間與服務(wù)器的時(shí)間相差很大（比如時(shí)鐘不同步，或者跨時(shí)區(qū)），那么誤差就很大，所以在HTTP 1.1版開始，使用Cache-Control: max-age=秒替代。
（2）緩存對(duì)比

Last-Modified ?http1.0時(shí)期屬性? 現(xiàn)在仍在使用

ETag（Entity Tag） ?http1.1時(shí)期新加屬性?，使用inode+mtime（以下有解釋）來計(jì)算。根據(jù)實(shí)體內(nèi)容生成的一段hash字符串（類似于MD5或者SHA1之后的結(jié)果），可以標(biāo)識(shí)資源的狀態(tài)。 當(dāng)資源發(fā)送改變時(shí)，ETag也隨之發(fā)生變化。

名詞解釋：
inode ：包含文件的元信息，包括以下內(nèi)容



文件的字節(jié)數(shù)、文件擁有者的User ID、文件的Group ID


文件的讀、寫、執(zhí)行權(quán)限


文件的時(shí)間戳，共有三個(gè)：ctime指inode上一次變動(dòng)的時(shí)間，mtime指文>件內(nèi)容上一次變動(dòng)的時(shí)間，atime指文件上一次打開的時(shí)間。


鏈接數(shù)，即有多少文件名指向這個(gè)inode、 文件數(shù)據(jù)block的位置
mtime：指文件內(nèi)容上一次變動(dòng)的時(shí)間
2.1為什么用http1.1新推出了ETag

某些服務(wù)器不能精確得到文件的最后修改時(shí)間， 這樣就無法通過最后修改時(shí)間來判斷文件是否更新了。

某些文件的修改非常頻繁，在秒以下的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行修改. Last-Modified只能精確到秒。

一些文件的最后修改時(shí)間改變了，但是內(nèi)容并未改變。 我們不希望客戶端認(rèn)為這個(gè)文件修改了。

2.2ETag有哪些問題

ETag也有他自己的問題，所以經(jīng)常在使用中會(huì)關(guān)閉ETag。舉例來說，同一個(gè)文件在不同物理機(jī)上的inode是不同的，這就導(dǎo)致了在分布式的Web系統(tǒng)中，當(dāng)訪問落在不同的物理機(jī)上時(shí)會(huì)返回不同的ETag，進(jìn)而導(dǎo)致304失效，降級(jí)為200請(qǐng)求。解決辦法也有從ETag算法中剝離inode，只是使用mtime，但是這樣實(shí)際上和Last-Modified就一樣了。當(dāng)然你也可以額外的做一些改進(jìn)，使ETag對(duì)靜態(tài)資源的算法也是通過hash計(jì)算的。不過由于一般我們會(huì)使用CDN技術(shù)，因此集群部署中的ETag問題并不會(huì)造成太大的影響，所以折騰的人也不太是很多。 ?參考：這篇文章hefangshi同學(xué)的回答

（二）命中緩存速度對(duì)比

圖片描述
引一張《HTTP權(quán)威指南》中的一張圖，可以看出命中緩存過程：

（1）緩存命中速度 
緩存命中 > 緩存再驗(yàn)證成功 > 緩存未命中 = 緩存再驗(yàn)證失?。?/p>
1.1緩存命中優(yōu)先級(jí) 
Cache-Control http1.1 > Expires > Pragma http1.0來決定是否 (200 from cache)
1.2緩存再驗(yàn)證成功 
根據(jù)Last-Modified http1.0  和 ETaghttp1.1 來驗(yàn)證是否返回 (304 Not Modified)  兩者都有，就必須同時(shí)驗(yàn)證，并且兩者都滿足才會(huì)返回304；

圖片描述

服務(wù)端響應(yīng)頭 Last-Modified 與 客戶端請(qǐng)求頭 If-Modified-Since 對(duì)應(yīng)

服務(wù)端響應(yīng)頭 ETag 與 客戶端請(qǐng)求頭 If-None-Match

（三） 200 from cache vs 304 Not Modified

為什么有時(shí)候明明命中了緩存，控制臺(tái)中Status顯示的不是 200 from cache?？原來是瀏覽器的原因：

觸發(fā) 200 from cache：

直接點(diǎn)擊鏈接訪問

輸入網(wǎng)址按回車訪問

二維碼掃描

觸發(fā) 304 Not Modified：

刷新頁面時(shí)觸發(fā)

設(shè)置了長緩存、但 Entity Tags 沒有移除時(shí)觸發(fā)

二者怎么選擇

毫無疑問選擇可以盡量多的命中緩存，然后靠更新靜態(tài)文件的版本號(hào)來使緩存失效。關(guān)于版本號(hào)建議使用 file.xxx.js 的形式而不是 file.js?v=xxx。

可以看這兩篇文章有講述原因：

Best Practices for Speeding Up Your Web Site

大公司里怎樣開發(fā)和部署前端代碼

（四）思考

在研究緩存問題的時(shí)候，知乎上看到這個(gè)問題：靜態(tài)資源（JS/CSS）存儲(chǔ)在localStorage有什么缺點(diǎn)？為什么沒有被廣泛應(yīng)用？?，看了大神們的答案主要是維護(hù)成本實(shí)在過高，如果真的速度超快，這點(diǎn)可以忽略，值得花時(shí)間研究，但是如果讀取再執(zhí)行的速度可能會(huì)比瀏覽器直接304性能要低，就完全沒有必要使用這種方式了。

（五 ）參考文章:

配置錯(cuò)誤產(chǎn)生的差距：200 OK (FROM CACHE) 與 304 NOT MODIFIED?

http://www.benhallbenhall.com/2012/03/http-codes-200-from-cache-304/

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