http緩存規(guī)則

wupengyu 發(fā)布于2019-08-06 13:46 / 3248人閱讀

摘要：原始服務(wù)器的內(nèi)容可能會發(fā)生變化，緩存要不時(shí)對其進(jìn)行檢測，被稱為再驗(yàn)證。的確切行為取決于特定的瀏覽器文檔以及攔截緩存的配置。中正常重新加載會強(qiáng)制對緩存的文檔副本進(jìn)行再驗(yàn)證，硬性重新加載則直接跳過緩存從原始服務(wù)器請求文檔

web緩存可以自動保存常見文檔副本，當(dāng)web請求抵達(dá)緩存時(shí)，如果本地有已緩存的副本，就可以從本地存儲設(shè)備而不是原始服務(wù)器中提取這個文檔。使用緩存可以減少冗余的數(shù)據(jù)傳輸、緩解網(wǎng)絡(luò)瓶頸問題、降低對原始服務(wù)器的要求和降低距離時(shí)延。

可以用已有的副本為某些到達(dá)緩存的請求提供服務(wù)，被稱為緩存命中（cache hit），若請求沒有副本可用，被轉(zhuǎn)發(fā)給原始服務(wù)器，被稱為緩存未命中（cache miss）。原始服務(wù)器的內(nèi)容可能會發(fā)生變化，緩存要不時(shí)對其進(jìn)行檢測，被稱為http再驗(yàn)證（revalidation）。

對緩存的副本進(jìn)行再驗(yàn)證時(shí)，會向原始服務(wù)器發(fā)送一個小的再驗(yàn)證請求，如果內(nèi)容沒有變化，服務(wù)器會以一個小的304 Not Modified進(jìn)行響應(yīng)，副本依然有效，被再次標(biāo)識為暫時(shí)新鮮的，并將副本提供給客戶端，這被稱為再驗(yàn)證命中或緩慢命中，這種方式比單純的緩存命中要慢。

緩存處理步驟

對一條http GET報(bào)文的基本緩存處理包括7個步驟：
1、接收
緩存從網(wǎng)絡(luò)中讀取抵達(dá)的請求報(bào)文
2、解析
緩存對報(bào)文進(jìn)行解析，提取出URL和各種首部
3、查詢
查看是否有本地副本可用，如果沒有，就獲取一份副本，并將其保存在本地。
4、新鮮度檢測
http通過緩存將服務(wù)器文檔的副本保留一段時(shí)間，在這段時(shí)間里，都認(rèn)為文檔是新鮮的，緩存可以在不聯(lián)系服務(wù)器的情況下直接提供該文檔。但一旦已緩存副本停留時(shí)間太長，超過了文檔的新鮮度限值，就認(rèn)為對象過時(shí)了，在提供該文檔之前，緩存要再次與服務(wù)器進(jìn)行確認(rèn)，以查看文檔是否發(fā)生了變化?？蛻舳税l(fā)送給緩存的所有請求首部自身都可以強(qiáng)制緩存進(jìn)行再驗(yàn)證，或者避免驗(yàn)證。
5、創(chuàng)建響應(yīng)
緩存會用新的首部和已緩存的主體來構(gòu)建一條響應(yīng)報(bào)文。緩存會向其中插入新鮮度信息（Cache-Control、Age、Expires），并且通常會包含一個Via首部來說明請求是由一個代理緩存提供的。
6、發(fā)送
通過網(wǎng)絡(luò)將響應(yīng)發(fā)回給客戶端
7、日志
可選地創(chuàng)建一個日志文件條目來描述這個事務(wù)

http有一些簡單的機(jī)制可以在不要求服務(wù)器記住有哪些緩存擁有其文檔副本的情況下保持已緩存數(shù)據(jù)與服務(wù)器數(shù)據(jù)之間充分一致。http將這些簡單的機(jī)制稱為文檔過期和服務(wù)器再驗(yàn)證。

文檔過期

通過http Cache-Control（http/1.1）和Expires(http/1.0+)首部，http讓原始服務(wù)器向每個文檔附加了一個過期日期，這些首部說明了在多長時(shí)間內(nèi)可以將這些內(nèi)容視為新鮮的。在緩存文檔過期前，可以以任意頻率使用這些副本，而無需與服務(wù)器聯(lián)系，除非客戶端請求中包含有阻止提供已緩存或未驗(yàn)證資源的首部。一旦已緩存文檔過期，緩存就必須與服務(wù)器進(jìn)行核對，詢問文檔是否被修改過，如果被修改過，就要獲取一份新鮮的副本。由于絕對日期依賴于計(jì)算機(jī)時(shí)鐘的正確設(shè)置，一般更傾向于使用Cache-Control相對日期。

Cache-Control：no-Store
標(biāo)識為no-store的響應(yīng)會禁止保存文檔副本
Cache-Control：no-Cache
標(biāo)識為no-cache的響應(yīng)實(shí)際上時(shí)是可以存儲本地緩存的，只是在與原始服務(wù)器進(jìn)行新鮮度再驗(yàn)證之前，緩存不能提供給客戶端使用
Cache-Control：must-revalidate
可以配置緩存，使其提供一些陳舊（過期）的對象，如果原始服務(wù)器希望嚴(yán)格遵守過期信息，可以增加must-revalidate首部

試探性過期

如果響應(yīng)中沒有Cache-Control:max-age首部，也沒有Expires首部，緩存可以計(jì)算出一個試探性最大試用期。LM-Factor算法是一種常見試探性過期算法，如果文檔中包含了最后修改日期，就可以使用這種算法。LM-Factor算法將最后修改日期作為依據(jù)，來估計(jì)文檔有多易變。算法邏輯如下：
1、如果已緩存文檔最后一次修改發(fā)生在很久以前，它可能是一份穩(wěn)定的文檔，不太會突然發(fā)生變化，因此將其繼續(xù)保存正在緩存中比較安全
2、如果已緩存文檔最近被修改過，說明它很可能會頻繁地發(fā)生變化，因此在與服務(wù)器進(jìn)行再驗(yàn)證之前，只應(yīng)該將其緩存很短一段時(shí)間

實(shí)際的LM-Factor算法會計(jì)算緩存與服務(wù)器對話的時(shí)間跟服務(wù)器聲明文檔最后被修改的時(shí)間之間的差值，取這個間隔時(shí)間的一部分，將其作為緩存中的新鮮度持續(xù)時(shí)間。如果最后修改日期也沒有的話，通常會為沒有任何新鮮周期線索的文檔分配一個默認(rèn)的新鮮周期（一個小時(shí)或一天）。有時(shí)，比較保守的緩存會將這種試探性新鮮生存周期設(shè)置為0，強(qiáng)制在每次將其提供給客戶端之前都去驗(yàn)證。

服務(wù)器再驗(yàn)證

緩存文檔過期，意味著到了進(jìn)行核對的時(shí)間，需要詢問原始服務(wù)器文檔是否發(fā)生了變化。這種情況被稱為服務(wù)器再驗(yàn)證。如果在驗(yàn)證顯示內(nèi)容發(fā)生了變化，緩存會獲取一份新的文檔副本，取代舊的文檔副本，然后將文檔發(fā)送給客戶端；如果再驗(yàn)證顯示內(nèi)容沒有變化，緩存只需要獲取新的首部，包括一個新的過期日期，并對緩存中的首部進(jìn)行更新。

用條件方法進(jìn)行再驗(yàn)證

http允許緩存向原始服務(wù)器發(fā)送一個“條件GET”，使服務(wù)器只有在文檔與緩存中現(xiàn)有副本不同時(shí)，才回送對象主體，常用的兩個首部是If-Modified-Since和If-None-Match。如果服務(wù)器收到的請求既帶有If-Modified-Since又有If-None-Match，那么只有這兩個條件都滿足時(shí)，才返回304.

If-Modified-Since

If-Modified-Since再驗(yàn)證請求通常被稱為IMS請求，可以與Last-Modified首部配合工作，參是數(shù)一個日期。如果自指定日期后，文檔被修改了，Get請求就會成功執(zhí)行，返回新的文檔，新文檔會包括一個新的過期日期。如果文檔沒有被修改，條件為假，客戶端會收到一個304 Not Modified響應(yīng)報(bào)文，一般會發(fā)送一個新的過期日期。

If-None-Match

有些情況僅使用最后修改日期再驗(yàn)證是不夠的。

有些文檔可能會被周期性地重寫，但實(shí)際包含的數(shù)據(jù)是一樣的，盡管內(nèi)容沒有變化，但修改日期會發(fā)生變化

有些文檔可能被修改了，但所做修改并不重要，不需要讓世界范圍的緩存都重裝數(shù)據(jù)（例如對拼寫或注釋的修改）

有些服務(wù)器無法準(zhǔn)確地判定文檔的最后修改日期

有些服務(wù)器提供的文檔會在亞秒間隙發(fā)生變化，對這些服務(wù)器來說，以秒為粒度的修改日期就不夠用了

為了解決這些問題，http允許用戶對被稱為實(shí)體標(biāo)簽（ETag）的“版本標(biāo)識符”進(jìn)行比較。實(shí)體標(biāo)簽是附加到文檔上的任意標(biāo)簽，它們可能包含了文檔的序列號或版本名，或者是文檔內(nèi)容的校驗(yàn)和其他指紋信息。當(dāng)發(fā)布者對文檔進(jìn)行修改時(shí)，可以修改文檔的實(shí)體標(biāo)簽來說明這個新的版本，緩存就可以用If-None-Match條件首部來請求文檔的新副本了。

瀏覽器控制

瀏覽器中通常有refresh（刷新）和reload（重載）機(jī)制，可以強(qiáng)制對瀏覽器或代理緩存中可能過期的內(nèi)容進(jìn)行刷新。refresh操作會發(fā)布一個附加了Cache-Control請求首部的GET請求，這個請求會強(qiáng)制進(jìn)行再驗(yàn)證，或者無條件地從服務(wù)器獲取文檔。refresh的確切行為取決于特定的瀏覽器、文檔以及攔截緩存的配置。

Chrome中正常重新加載會強(qiáng)制對緩存的文檔副本進(jìn)行再驗(yàn)證，硬性重新加載則直接跳過緩存從原始服務(wù)器請求文檔