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缓存策略

HTTP报文格式

• 请求报文
  • 请求行
    • 组成
      • 请求方法：GET、POST、DELETE、HEAD、OPTIONS、PUT、TRACE
      • 请求URL：它和报文头的Host属性组成完整的请求URL
      • HTTP协议及版本
    • 示例： “POST https://mcs.snssdk.com/list HTTP/1.1”
  • HTTP头（通用信息头，请求头，实体头）
    • 常见的请求标头字段，全部字段看MDN
      • Accept：通过该字段告诉服务端客户端接受什么类型的响应
      • Origin：
      • User-Agent
      • Content-Type
      • Referer：表示这个请求是从哪个URL过来的
      • Host：请求主机及端口号
      • Cache-Control：缓存控制
      • cookie：客户端Cookie
  • 请求报文主体
    • 只有发送Post请求时有请求报文主体
• 响应报文
  • 状态行
    • 组成
      • 报文协议及版本
      • 状态码及状态描述
    • 示例：“HTTP/1.1 200 OK”
  • HTTP头（通用信息头，响应头，实体头）
    • 常见的响应标头字段，全部字段看MDN
      • Access-Control-Allow-Origin
      • Content-Type
      • Date
      • Etag
      • Last-Modified
  • 响应报文主体

通用信息头指的是请求和响应报文都支持的头域，分别为Cache-Control、Connection、Date、Pragma、Transfer-Encoding、Upgrade、Via； 实体头则是实体信息的实体头域，分别为Allow、Content-Base、Content-Encoding、Content-Language、Content-Length、Content-Location、Content-MD5、Content-Range、Content-Type、Etag、Expires、Last-Modified、extension-header。这里只是为了方便理解，将通用信息头，响应头/请求头，实体头都归为了HTTP头。

缓存策略

浏览器缓存策略分为”强制缓存“和”协商缓存，强制缓存优先于协商缓存进行，若强制缓存(Expires和Cache-Control)生效则直接使用缓存，若不生效则进行协商缓存(Last-Modified / If-Modified-Since和Etag / If-None-Match)，协商缓存由服务器决定是否使用缓存，若协商缓存失效，那么代表该请求的缓存失效，重新获取请求结果，再存入浏览器缓存中；生效则返回304，继续使用缓存

强缓存

强制缓存就是向浏览器缓存查找请求结果，并根据该结果的缓存规则来决定是否使用该缓存结果的过程

• 不存在该缓存，强制缓存失效，则直接向服务器发起请求（跟第一次发起请求一致）
• 存在该缓存（缓存结果和缓存标识），但缓存已失效，强制缓存失效，则使用协商缓存
• 存在该缓存（缓存结果和缓存标识），且缓存尚未失效，强制缓存生效，直接返回该结果

浏览器怎么判断是否存在缓存和缓存是否失效？（强制缓存的缓存规则）

当浏览器向服务器发起请求时，服务器会将缓存规则放入HTTP响应报文的HTTP头中和请求结果一起返回给浏览器，控制强制缓存的字段分别是Expires和Cache-Control，其中Cache-Control优先级比Expires高。

• Expires:
  • HTTP/1.0控制网页缓存的字段，其值为服务器返回该请求结果缓存的到期时间，即再次发起该请求时，如果客户端的时间小于Expires的值时，直接使用缓存结果。
  • 到了HTTP/1.1，Expire已经被Cache-Control替代，原因在于Expires控制缓存当客户端和服务端有一方的时间不准确会导致缓存失效
• Cache-Control：
  • 在HTTP/1.1中，Cache-Control是最重要的规则，主要用于控制网页缓存，主要取值为：
    • public：所有内容都将被缓存（客户端和代理服务器都可缓存）
    • private：所有内容只有客户端可以缓存，Cache-Control的默认取值
    • no-cache：客户端缓存内容，但是是否使用缓存则需要经过协商缓存来验证决定
    • no-store：所有内容都不会被缓存，即不使用强制缓存，也不使用协商缓存
    • max-age=xxx (xxx is numeric)：缓存内容将在xxx秒后失效
  • expires的时间值是一个绝对值，而max-age是一个相对值，即在max-age秒内再次发起该请求，则会直接使用缓存结果，强制缓存生效。在无法确定客户端的时间是否与服务端的时间同步的情况下，Cache-Control相比于expires是更好的选择，所以同时存在时，只有Cache-Control生效。

协商缓存

协商缓存就是强制缓存失效后，浏览器携带缓存标识向服务器发起请求，由服务器根据缓存标识决定是否使用缓存的过程，主要有以下两种情况：

• 服务器资源没有更新，协商缓存生效，返回304
• 服务器资源更新了，协商缓存失效，返回200和请求结果结果

协商缓存的标识也是在响应报文的HTTP头中和请求结果一起返回给浏览器的，控制协商缓存的字段分别有：Last-Modified / If-Modified-Since和Etag / If-None-Match，其中Etag / If-None-Match的优先级比Last-Modified / If-Modified-Since高。

• Last-Modified: 服务器响应请求时，返回该资源文件在服务器最后被修改的时间
• If-Modified-Since: 客户端再次发起该请求时，携带上次请求返回的Last-Modified值，通过此字段值告诉服务器该资源上次请求返回的最后被修改时间
• Etag: 服务器响应请求时，返回当前资源文件的一个唯一标识(由服务器生成)
• If-None-Match: 客户端再次发起该请求时，携带上次请求返回的唯一标识Etag值，通过此字段值告诉服务器该资源上次请求返回的唯一标识值

缓存流程图

其他知识点

内存缓存(from memory cache)和硬盘缓存(from disk cache)

缓存分 内存缓存 和 硬盘缓存，浏览器读取缓存的顺序为memory –> disk

• 内存缓存：内存中的缓存，有以下特点
  • 快速读取：存缓存会将编译解析后的文件，直接存入该进程的内存中，占据该进程一定的内存资源，以方便下次运行使用时的快速读取。
  • 时效性：一旦该进程关闭，则该进程的内存则会清空。
• 硬盘缓存：硬盘缓存则是直接将缓存写入硬盘文件中，读取缓存需要对该缓存存放的硬盘文件进行I/O操作，然后重新解析该缓存内容，读取复杂，速度比内存缓存慢

在浏览器中，浏览器会在js和图片等文件解析执行后直接存入内存缓存中，那么当刷新页面时只需直接从内存缓存中读取(from memory cache)；而css文件则会存入硬盘文件中，所以每次渲染页面都需要从硬盘读取缓存(from disk cache)。

在浏览器控制台可以查看哪些资源是内存缓存，哪些资源是硬盘缓存，如下图：

参考

• 彻底理解浏览器的缓存机制

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