[date: 2018-02-27 12:36] [visits: 9]

WEB缓存策略

在计算机领域,缓存是一个常见的词汇,其核心目的是为了追求更快的速度,提高系统的整体性能,本文总结一下自己对WEB缓存策略理解。

WEB缓存策略,目的是通过让client与server之间尽可能少的传输重复数据,节省时间和带宽成本。主要包含三个要素:

缓存策略主流程图:

与缓存相关的HTTP头部:

头部 作用
Cache-Control HTTP/1.1通用头部,作为响应头时,不同指令的含义见下表
Pragma HTTP/1.0缓存控制的头部,与Cache-Control: no-cache相同,HTTP/1.1只用做后向兼容HTTP/1.0
Expires 响应头,指定资源失效的绝对时间戳,如:Mon, 16 May 2017 18:00:00 GMT
ETag 响应头,表示资源内容的唯一标识,与请求头If-None-Math配合使用
If-None-Math 请求头,使用资源返回的ETag,资源匹配返回304状态码,否则返回200
Last-Modified 响应头,表示资源的上次修改时间戳,与请求头If-Modified-Since配合使用
If-Modified-Since 请求头,使用资源返回的Last-Modified,资源修改时间小于该值返回304状态码,否则返回200

Cache-Control作为响应头的指令含义:

指令 含义
must-revalidate 缓存过期前,可以使用,缓存一旦过期,必须与源服务器确认有效性
no-cache 不管缓存是否过期,一定要与服务器确认有效性
no-store 不允许存储请求/响应内容
public 可以在任意场景下储存缓存
private 请求/响应与特定用户相关,不应该储存到公共缓存
proxy-revalidate 与must-revalidate相同含有,但是针对private不生效
max-age 缓存有效持续时长,以秒为单位
s-maxage 与max-age作用类似,在共享缓存(public)中会覆盖max-age的值

Tips:

Pragma、Expires、Cache-Control同时出现且有冲突时时,优先级:Cache-Control > Pragma > Expires ETag、Last-Modified同时出现时,优先级:ETag > Last-Modified

模拟场景

假设client已成功请求过某资源,然后准备进行二次请求,模拟几种首次请求的不同响应,展现二次请求的不同行为。

响应未提供存储策略与过期策略所需信息

响应头部:

    ETag: "5a717041-0"
    Last-Modified: Wed, 31 Jan 2018 08:00:00 GMT

此情况下,client默认存储副本到本地,二次请求该资源时,根据过期策略判断本地缓存是否可用。而这种情况下的过期策略并不明显,称为启发式过期,通常缓存时长:(Date_value - Last-Modified_value) * 10%,如果在有效期内,直接使用缓存,否则会向服务器验证缓存是否有效,携带以下两个头部:

    If-None-Math: "5a717041-0"
    If-Modified-Since: Wed, 31 Jan 2018 08:00:00 GMT

如果资源没有变化,返回状态码:304/Not Modified,浏览器使用本地缓存。如果资源变化,返回状态码:200/OK,浏览器更新缓存信息,并使用响应返回的数据。

响应提供存储策略与过期策略所需信息

情景一

响应头部:

    Cache-Control: public, no-cache
    ETag: "5a717041-0"
    Last-Modified: Wed, 31 Jan 2018 08:00:00 GMT

此情况下,client存储副本到本地,二次请求该资源时,根据过期策略no-cache,不使用缓存,直接向服务器验证缓存是否有效。

情景二

响应头部:

    Cache-Control: public, must-revalidate, max-age=3600
    ETag: "5a717041-0"
    Last-Modified: Wed, 31 Jan 2018 08:00:00 GMT

此情况下,client存储副本到本地,二次请求该资源时,根据过期策略must-revalidate, max-age=3600,判断距离缓存上次更新是否超过3600s,未超过,直接使用缓存,否则向服务器验证缓存是否有效。

情景三

响应头部:

    Cache-Control: public, max-age=3600
    ETag: "5a717041-0"
    Last-Modified: Wed, 31 Jan 2018 08:00:00 GMT

此情况下,client存储副本到本地,二次请求该资源时,根据过期策略max-age=3600,判断距离缓存上次更新是否超过3600s,未超过,直接使用缓存,否则向服务器验证缓存是否有效。

情景四

响应头部:

    Cache-Control: no-store
    ETag: "5a717041-0"
    Last-Modified: Wed, 31 Jan 2018 08:00:00 GMT

此情况下,client不会存储副本到本地,二次请求该资源时,会直接向服务器发送请求,ETag与Last-Modified依旧可用。