写给后端程序员的HTTP缓存原理介绍

通过Intrnt获取资源既缓慢，成本又高。为此，Http协议里包含了控制缓存的部分，以使Http客户端可以缓存和重用以前获取的资源，从而优化性能，提升体验。虽然HTTP中关于缓存控制的部分，随着协议演进，有一些变化。但我觉着，作为后端程序员，在开发Wb服务时，只需要 　　缓存在哪儿？

　　上图中有三个角色，浏览器、Wb代理和服务器，如图所示Http缓存存在于浏览器和Wb代理中。当然在服务器内部，也存在着各种缓存，但这已经不是本文要讨论的Http缓存了。所谓的HTTP缓存控制，就是一种约定，通过设置不同的响应头Cach-Control来控制浏览器和Wb代理对缓存的使用策略，通过设置请求头If-Non-Match和响应头ETag，来对缓存的有效性进行验证。

　　ETag全称EntityTag，用来标识一个资源。在具体的实现中，ETag可以是资源的hash值，也可以是一个内部维护的版本号。但不管怎样，ETag应该能反映出资源内容的变化，这是HTTP缓存可以正常工作的基础。

　　如上例中所展示的，服务器在返回响应时，通常会在HTTP头中包含一些关于响应的元数据信息，其中，ETag就是其中一个，本例中返回了值为x12ddx的ETag。当资源/fil的内容发生变化时，服务器应当返回不同的ETag。

　　对于同一个资源，比如上一例中的/fil，在进行了一次请求之后，浏览器就已经有了/fil的一个版本的内容，和这个版本的ETag，当下次用户再需要这个资源，浏览器再次向服务器请求的时候，可以利用请求头If-Non-Match来告诉服务器自己已经有个ETag为x12ddx的/fil，这样，如果服务器上的/fil没有变化，也就是说服务器上的/fil的ETag也是x12ddx的话，服务器就不会再返回/fil的内容，而是返回一个04的响应，告诉浏览器该资源没有变化，缓存有效。

　　如上例中所示，在使用了If-Non-Match之后，服务器只需要很小的响应就可以达到相同的结果，从而优化了性能。

　　每个资源都可以通过Http头Cach-Control来定义自己的缓存策略，Cach-Control控制谁在什么条件下可以缓存响应以及可以缓存多久。最快的请求是不必与服务器进行通信的请求：通过响应的本地副本，我们可以避免所有的网络延迟以及数据传输的数据成本。为此，HTTP规范允许服务器返回一系列不同的Cach-Control指令，控制浏览器或者其他中继缓存如何缓存某个响应以及缓存多长时间。

Cach-Control头在HTTP/1.1规范中定义，取代了之前用来定义响应缓存策略的头（例如Expirs）。当前的所有浏览器都支持Cach-Control，因此，使用它就够了。

　　以下我来介绍可以再Cach-Control中设置的常用指令。

　　max-ag

　　该指令指定从当前请求开始，允许获取的响应被重用的最长时间（单位为秒。例如：Cach-Control:max-ag=60表示响应可以再缓存和重用60秒。需要注意的是，在max-ag指定的时间之内，浏览器不会向服务器发送任何请求，包括验证缓存是否有效的请求，也就是说，如果在这段时间之内，服务器上的资源发生了变化，那么浏览器将不能得到通知，而使用老版本的资源。所以在设置缓存时间的长度时，需要慎重。

　　public和privat

　　如果设置了public，表示该响应可以再浏览器或者任何中继的Wb代理中缓存，public是默认值，即Cach-Control:max-ag=60等同于Cach-Control:public,max-ag=60。

　　在服务器设置了privat比如Cach-Control:privat,max-ag=60的情况下，表示只有用户的浏览器可以缓存privat响应，不允许任何中继Wb代理对其进行缓存-例如，用户浏览器可以缓存包含用户私人信息的HTML网页，但是CDN不能缓存。

　　no-cach

　　如果服务器在响应中设置了no-cach即Cach-Control:no-cach，那么浏览器在使用缓存的资源之前，必须先与服务器确认返回的响应是否被更改，如果资源未被更改，可以避免下载。这个验证之前的响应是否被修改，就是通过上面介绍的请求头If-Non-match和响应头ETag来实现的。

需要注意的是，no-cach这个名字有一点误导。设置了no-cach之后，并不是说浏览器就不再缓存数据，只是浏览器在使用缓存数据时，需要先确认一下数据是否还跟服务器保持一致。如果设置了no-cach，而ETag的实现没有反应出资源的变化，那就会导致浏览器的缓存数据一直得不到更新的情况。

　　no-stor

　　如果服务器在响应中设置了no-stor即Cach-Control:no-stor，那么浏览器和任何中继的Wb代理，都不会存储这次相应的数据。当下次请求该资源时，浏览器只能重新请求服务器，重新从服务器读取资源。

　　下面这个流程图，可以帮到你。

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