HTTP緩存機(jī)制詳解

HTTP緩存是一種通過降低服務(wù)器負(fù)載、加快客戶端響應(yīng)速度和節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬來提升網(wǎng)頁性能的技術(shù)。HTTP緩存主要分為兩種類型：強(qiáng)制緩存和協(xié)商緩存。

強(qiáng)制緩存

強(qiáng)制緩存允許客戶端在指定的時(shí)間段內(nèi)直接使用本地緩存的資源，無需向服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求。強(qiáng)制緩存由服務(wù)器指定的響應(yīng)頭控制，主要通過兩個(gè)字段：Cache-Control 和 Expires。

Cache-Control

Cache-Control 是一個(gè)通用頭部，它指定了資源的最大有效期 (max-age)、緩存是否可以共享 (public 或 private) 以及是否允許修改 (no-cache 或 no-store)。

示例：

<code>Cache-Control: max-age=3600</code>

以上表示資源有效期為 3600 秒，可以緩存。

Expires

Expires 是一個(gè)已棄用的字段，它指定緩存的絕對(duì)過期時(shí)間。

示例：

<code>Expires: Wed, 23 Aug 2024 03:36:26 GMT</code>

這意味著資源將在 2024 年 8 月 23 日凌晨 3:36:26 過期。

如果同時(shí)存在 Cache-Control 和 Expires，則 Cache-Control 優(yōu)先。

協(xié)商緩存

協(xié)商緩存要求客戶端在每次請(qǐng)求時(shí)都檢查服務(wù)器資源是否已更新。如果未更新，服務(wù)器將返回 304 狀態(tài)碼和空響應(yīng)正文，允許客戶端繼續(xù)使用本地緩存。如果已更新，服務(wù)器將返回 200 狀態(tài)碼和新的資源，替換本地緩存。協(xié)商緩存涉及服務(wù)器和客戶端的頭部，主要是 Last-Modified/If-Modified-Since 和 ETag/If-None-Match。

Last-Modified/If-Modified-Since

Last-Modified 是一個(gè)服務(wù)器端字段，指示資源的最后修改時(shí)間。示例：

<code>Last-Modified: Tue, 22 Aug 2024 02:36:26 GMT</code>

這意味著資源最后修改于 2024 年 8 月 22 日凌晨 2:36:26。

If-Modified-Since 是一個(gè)客戶端字段，指示資源的最后檢索時(shí)間。示例：

<code>If-Modified-Since: Tue, 22 Aug 2024 02:36:26 GMT</code>

這意味著客戶端在 2024 年 8 月 22 日凌晨 2:36:26 檢索了資源。

如果兩個(gè)時(shí)間戳相等或 Last-Modified 更早，則資源未更新。如果 Last-Modified 更晚，則資源已更新。

ETag/If-None-Match

ETag 是一個(gè)服務(wù)器端字段，表示資源的唯一標(biāo)識(shí)符。示例：

<code>ETag: '5d3a9f6d-1f86'</code>

這表示資源的標(biāo)識(shí)符是“5d3a9f6d-1f86”。

If-None-Match 是一個(gè)客戶端字段，指示資源的預(yù)期標(biāo)識(shí)符。示例：

<code>If-None-Match: '5d3a9f6d-1f86'</code>

這表示客戶端期望資源標(biāo)識(shí)符為“5d3a9f6d-1f86”。

如果兩個(gè)值匹配，則資源未更新。如果它們不同，則資源已更新。

HTTP緩存最佳實(shí)踐

結(jié)合協(xié)商緩存和強(qiáng)制緩存可以有效減少不必要的網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求，同時(shí)確保用戶始終擁有最新內(nèi)容。

通用方法：

強(qiáng)制緩存: 對(duì)于靜態(tài)資源（例如 CSS、JS、圖像），設(shè)置較長(zhǎng)的緩存持續(xù)時(shí)間。這允許瀏覽器直接從本地存儲(chǔ)檢索資源，而無需聯(lián)系服務(wù)器。

協(xié)商緩存: 對(duì)于可能更改的資源，使用協(xié)商緩存。瀏覽器將發(fā)送請(qǐng)求以檢查資源是否已更改。如果沒有，服務(wù)器將返回 304 未修改響應(yīng)，允許瀏覽器使用本地緩存。如果資源已更改，服務(wù)器將返回 200 OK 和更新的資源。

示例實(shí)現(xiàn)：

假設(shè)我們使用 Express.js 作為后端框架：

<code>Cache-Control: max-age=3600</code>

關(guān)鍵考慮因素

• 版本控制: 為了最大限度地提高強(qiáng)制緩存的有效性，請(qǐng)?jiān)谫Y源 URL 中包含版本信息，例如 /static/js/main.2024082301.js。當(dāng)資源更新時(shí)，更改版本號(hào)以確保用戶始終獲得最新版本。
• 協(xié)商緩存的成本: 雖然協(xié)商緩存減少了不必要的數(shù)據(jù)傳輸，但它仍然需要網(wǎng)絡(luò)往返。對(duì)于很少更改的資源，強(qiáng)制緩存可能更有效。

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