http 缓存机制简介
我们应该从两个角度来看http的缓存:缓存控制 和 缓存校验。
缓存控制:控制缓存的开关,用于标识请求或访问中是否开启了缓存,使用了什么样的存方式。
缓存校验:如何校验缓存,缓存的有效期,如何确定缓存是最新的。
一、缓存控制
http中控制缓存开关的字段有两个:Pragma 和 Cache-Control。
Pragma已经基本淘汰,下文我们重点关注 Cache-Control 。
在介绍之前,我们先说明一下比较容易忽略的俩个点:
1、符合缓存策略时,服务器不会发送新的资源,但不是说客户端和服务器就没有会话了,客户端还是会发请求到服务器的。
2、Cache-Control除了在响应中使用,在请求中也可以使用。如下图:(在开发者工具中,禁用缓存)
同时在Response Headers中也能到Cache-Control字段,这是服务端设置的,如下图:
Cache-Control字段:
在请求中使用Cache-Control 时,它可选的值有:
在响应中使用Cache-Control 时,它可选的值有:
在Cache-Control 中,这些值可以自由组合,多个值如果冲突时,也是有优先级的,而no-store优先级最高。
public和private的选择
如果你用了CDN,你需要关注下这个值。CDN厂商一般会要求cache-control的值为public,提升缓存命中率。如果你的缓存命中率很低,而访问量很大的话,可以看下是不是设置了private,no-cache这类的值。如果定义了max-age,可以不用再定义public,它们的意义是一样的。
哪里设置Cache-Control
以LNMP的环境为例,一次响应经历的过程是:php-cgi解析代码并执行,将结果返回给nginx,如果nginx前面有反向代理,则会经过一次反向代理服务器,所以cache-control可能会在nginx,php-cgi,php代码,反向代理服务器这些地方地方设置。在php.ini中,有个参数是session.cache_limiter,需要注意下。
在nginx中有个很常见的配置:
location ~* ^.+\.(ico|gif|jpg|jpeg|png)$ {
expires 30d;
}
这个指令等同于cache-control: max-age=2592000,同时你会在响应头部看到一个etag字段,这是由于nginx默认开启,如果要关闭可以增加个配置etag off。etag就是我们接下要看的缓存校验字段。
二、缓存校验
在缓存中,我们需要一个机制来验证缓存是否有效。比如服务器的资源更新了,客户端需要及时刷新缓存;又或者客户端的资源过了有效期,但服务器上的资源还是旧的,此时并不需要重新发送。缓存校验就是用来解决这些问题的,在http 1.1 中,我们主要关注下Last-Modified 和 etag 这两个字段。
Last-Modified
服务端在返回资源时,会将该资源的最后更改时间通过Last-Modified字段返回给客户端。客户端下次请求时通过If-Modified-Since或者If-Unmodified-Since带上Last-Modified,服务端检查该时间是否与服务器的最后修改时间一致:如果一致,则返回304状态码,不返回资源;如果不一致则返回200和修改后的资源,并带上新的时间。
If-Modified-Since和If-Unmodified-Since的区别是:
If-Modified-Since:告诉服务器如果时间一致,返回状态码304
If-Unmodified-Since:告诉服务器如果时间不一致,返回状态码412
etag
单纯的以修改时间来判断还是有缺陷,比如文件的最后修改时间变了,但内容没变。对于这样的情况,我们可以使用etag来处理。
etag的方式是这样:服务器通过某个算法对资源进行计算,取得一串值(类似于文件的md5值),之后将该值通过etag返回给客户端,客户端下次请求时通过If-None-Match或If-Match带上该值,服务器对该值进行对比校验:如果一致则不要返回资源。
If-None-Match和If-Match的区别是:
If-None-Match:告诉服务器如果一致,返回状态码304,不一致则返回资源
If-Match:告诉服务器如果不一致,返回状态码412
总结
缓存开关是: pragma, cache-control。
缓存校验有:Expires,Last-Modified,etag。
从状态码的角度来看,它们的关系如下图:
cache-control的各个值关系如下图:
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