緩存是指：為了降低服務(wù)器端的訪(fǎng)問(wèn)頻率，減少通信數(shù)量，前端將獲取的數(shù)據(jù)信息保存下來(lái)，當(dāng)再次需要時(shí)，就使用所保存的數(shù)據(jù)。
緩存對(duì)用戶(hù)體驗(yàn)和通信成本都會(huì)造成很大的影響，所以要盡可能地去靈活使用緩存機(jī)制。
緩存的工作原理HTTP緩存是一個(gè)以時(shí)間為維度的緩存。
瀏覽器在第一次請(qǐng)求中緩存了響應(yīng)，而后續(xù)的請(qǐng)求可以從緩存提取第一次請(qǐng)求的響應(yīng)。從而達(dá)到：減少時(shí)延而且還能降低帶寬消耗，因?yàn)榭赡軌焊蜎](méi)有發(fā)出請(qǐng)求，所以網(wǎng)絡(luò)的吞吐量也下降了。
工作原理瀏覽器發(fā)出第一次請(qǐng)求，服務(wù)器返回響應(yīng)。如果得到響應(yīng)中有信息告訴瀏覽器可以緩存此響應(yīng)。那么瀏覽器就把這個(gè)響應(yīng)緩存到瀏覽器緩存中。
如果后續(xù)再發(fā)出請(qǐng)求時(shí)，瀏覽器會(huì)先判斷緩存是否過(guò)期。如果沒(méi)有過(guò)期，瀏覽器壓根就不會(huì)向服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求，而是直接從緩存中提取結(jié)果。
比如：訪(fǎng)問(wèn)掘金站點(diǎn)
從Size中可以看出，disk cache是從硬盤(pán)中提取的緩存信息。
如果緩存過(guò)期了，也并不一定向第一個(gè)請(qǐng)求那樣服務(wù)器直接返回響應(yīng)。
瀏覽器的緩存時(shí)間過(guò)過(guò)期了，就把該請(qǐng)求帶上緩存的標(biāo)簽發(fā)送給服務(wù)器。這時(shí)如果服務(wù)器覺(jué)得這份緩存還能用，那就返回304響應(yīng)碼。瀏覽器將繼續(xù)使用這份緩存。
比如：選擇上面圖中的其中一份緩存文件，copy請(qǐng)求url在curl中展示
首先加-I獲取原始請(qǐng)求，查看etag或last-modified頭部。
因?yàn)闉g覽器緩存過(guò)期之后，請(qǐng)求就會(huì)帶上這些頭部一起發(fā)送給服務(wù)器，讓服務(wù)器判斷是否還能用。
針對(duì)etag頭部，加一個(gè)if-none-match頭部帶上etag的值詢(xún)問(wèn)服務(wù)器。當(dāng)然也可以針對(duì)last-modified頭部，加一個(gè)if-modified-since頭部詢(xún)問(wèn)。
返回的是304。304的好處就是不攜帶包體，也就是說(shuō)content-length為0，這樣就節(jié)省了大量的帶寬。
瀏覽器緩存是私有緩存，只提供給一個(gè)用戶(hù)使用的。
而共享緩存是放在服務(wù)器上的，可以提供多個(gè)用戶(hù)使用。比如說(shuō)某個(gè)比較熱點(diǎn)的視頻等熱點(diǎn)資源就會(huì)放在代理代理服務(wù)器的緩存中，以減低源服務(wù)器的壓力，提升網(wǎng)絡(luò)效率。
怎么分辨這個(gè)資源是代理服務(wù)器的緩存還是源服務(wù)器發(fā)送的呢？
仍然使用掘金的例子
從圖中看出這個(gè)請(qǐng)求的Response Headers中的age頭部，單位是秒。
說(shuō)明這個(gè)緩存是共享緩存返回的，age說(shuō)明了它在共享緩存存在的時(shí)間，圖中是327784，也就是在共享緩存中存在了327784秒。
共享緩存也有過(guò)期的時(shí)候，下面看看共享緩存的工作原理。
如圖所示：
1、當(dāng)client1發(fā)起請(qǐng)求時(shí)，Cache也就是代理服務(wù)器（共享緩存），轉(zhuǎn)發(fā)這條請(qǐng)求給源服務(wù)器。源服務(wù)器返回響應(yīng)，并在Cache-Control頭部中設(shè)定可以緩存100秒。接著在Cache中就會(huì)開(kāi)啟一個(gè)定時(shí)器Age，將響應(yīng)帶上Age：0頭部返回給client1。
2、過(guò)了10秒后，client2發(fā)送相同的請(qǐng)求，Cache中的緩存還沒(méi)有過(guò)期，就帶上Age：10頭部返回緩存中的響應(yīng)給client2。
3、過(guò)了100秒后，client3發(fā)送同樣的請(qǐng)求，這時(shí)Cache中的緩存已經(jīng)過(guò)期了，就像前面說(shuō)到那樣用條件請(qǐng)求頭部If-None-Match帶上緩存的指紋發(fā)給源服務(wù)器。當(dāng)源服務(wù)認(rèn)為此緩存還能用，就返回304狀態(tài)碼給Cache。Cache就重新計(jì)時(shí)，從緩存中找出響應(yīng)帶上Age：0頭部返回給Client3。
HTTP協(xié)議中存在相關(guān)的緩存機(jī)制，API中也可以直接使用這些機(jī)制來(lái)管理緩存。HTTP的緩存機(jī)制在RFC7234中進(jìn)行了詳細(xì)的定義，分為：過(guò)期模型(Expiration Model)和驗(yàn)證模型(Validation Model)兩類(lèi)
在HTTP中，緩存處于可用的狀態(tài)時(shí)稱(chēng)為fresh（新鮮）狀態(tài)，而處于不可用的狀態(tài)時(shí)則稱(chēng)為stale（不新鮮）狀態(tài)。
過(guò)期模型可以通過(guò)服務(wù)器的響應(yīng)消息里包含何時(shí)過(guò)期的信息來(lái)實(shí)現(xiàn)。HTTP1.1中定義了兩種實(shí)現(xiàn)方法：一個(gè)方法是用Cache-Control響應(yīng)消息首部，另一個(gè)方法就是用Expires響應(yīng)消息首部。
// 1 Expires: Fri, 01 Oct 2020 00:00:00 GMT // 2 Cache-Control: max-age=3600復(fù)制代碼
Expires首部從HTTP1.0就已經(jīng)存在了，它是用絕對(duì)時(shí)間來(lái)表示到期，并使用RFC1123中定義的時(shí)間格式來(lái)描述。Cache-Control則是HTTP1.1中定義的表示從當(dāng)前時(shí)間開(kāi)始所經(jīng)過(guò)的秒數(shù)。
這兩個(gè)首部該使用哪個(gè)，則是由返回的數(shù)據(jù)的性質(zhì)決定的。對(duì)于一開(kāi)始就知道在某個(gè)特定的日期會(huì)更新的數(shù)據(jù)，比如天氣預(yù)報(bào)這種每天在相同時(shí)間進(jìn)行更新的數(shù)據(jù)，可以使用Expires首部來(lái)指定執(zhí)行更新操作的時(shí)間。對(duì)于今后不會(huì)使用更新的數(shù)據(jù)或靜態(tài)數(shù)據(jù)等，可以通過(guò)指定一個(gè)未來(lái)非常遙遠(yuǎn)的日期，使得獲取的緩存數(shù)據(jù)始終保存下去。但根據(jù)HTTP1.1的規(guī)定，不允許設(shè)置超過(guò)1年以上的時(shí)間，因此未來(lái)非常遙遠(yuǎn)的時(shí)間最多也只能是1年后的日期了。
Expires: Fri, 01 Oct 2021 00:00:00 GMT復(fù)制代碼
而對(duì)于不是定期更新，但如果更新頻率在某種程度上是一定的，或者雖然更新頻率不低但不希望頻繁訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)器端，對(duì)于這種情況可以使用Cache-Control首部。
如果Expires和Cache-Control首部同時(shí)使用時(shí)，Cache-Control首部?jī)?yōu)先判斷。
上面Cache-Control示例中使用到了max-age關(guān)鍵字，max-age計(jì)算會(huì)使用名為Date的首部。該首部用來(lái)顯示服務(wù)器端生成響應(yīng)信息的時(shí)間信息。從該時(shí)間開(kāi)始計(jì)算，當(dāng)經(jīng)過(guò)的時(shí)間超過(guò)max-age值時(shí)，就可以認(rèn)為緩存已到期。
Date: Expires: Fri, 30 Sep 2020 00:00:00 GMT復(fù)制代碼
Date首部表示服務(wù)器端生成響應(yīng)信息的時(shí)間信息。根據(jù)HTTP協(xié)議的規(guī)定，除了幾個(gè)特殊的情況之外，所有的HTTP消息都要加上Date首部。
Date首部的時(shí)間信息必須使用名為HTTP時(shí)間的格式來(lái)描述。在計(jì)算緩存時(shí)間時(shí)，會(huì)用到該首部的時(shí)間信息，這時(shí)就可以使用Date首部信息來(lái)完成時(shí)間的同步操作，做到即便客戶(hù)端擅自修改日期等配置信息。
與到期模型只根據(jù)所接收的響應(yīng)信息來(lái)決定緩存的保存時(shí)間相對(duì)，驗(yàn)證模型采用了詢(xún)問(wèn)服務(wù)器的方式來(lái)判斷當(dāng)前時(shí)間所保存的緩存是否有效。
驗(yàn)證模型在檢查緩存的過(guò)程中會(huì)不時(shí)地去訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)絡(luò)。在執(zhí)行驗(yàn)證模型時(shí)，需要應(yīng)用程序服務(wù)器支持附帶條件地請(qǐng)求。附帶條件地請(qǐng)求是指前端向服務(wù)器端發(fā)送地“如果現(xiàn)在保存地信息有更新，請(qǐng)給我更新后地信息”。在整個(gè)處理的過(guò)程中，前端會(huì)發(fā)送同“過(guò)去某個(gè)時(shí)間點(diǎn)所獲得的數(shù)據(jù)”有關(guān)的信息，隨后只有在服務(wù)器端的數(shù)據(jù)發(fā)生更新時(shí)，服務(wù)器端才會(huì)返回更新的數(shù)據(jù)，不然就只會(huì)返回304(Not Modified)狀態(tài)碼來(lái)告知前端當(dāng)前服務(wù)器端沒(méi)有更新的數(shù)據(jù)。
要進(jìn)行附帶條件的請(qǐng)求，就必須向服務(wù)器端傳達(dá)“前端當(dāng)前保存的信息的狀態(tài)”，為此需要用到最后更新日期或?qū)嶓w標(biāo)簽（Entity Tag）作為指標(biāo)。顧名思義，最后更新日期表示當(dāng)前數(shù)據(jù)最后一次更新的日期：而實(shí)體標(biāo)簽則是表示某個(gè)特定資源版本的標(biāo)識(shí)符，十一串表示指紋印（Finger Print)的字符串。例如響應(yīng)數(shù)據(jù)的MD5散列值等，整個(gè)字符串會(huì)隨著消息內(nèi)容的變化而變化。這些信息會(huì)在服務(wù)器端生成，并被包含在響應(yīng)信息的首部發(fā)送給前端，前端會(huì)將其緩存一同保存下來(lái)，用于附帶條件的請(qǐng)求。
最后更新日期和實(shí)體標(biāo)簽會(huì)被分別填充到Last-Modified和ETag響應(yīng)消息首部返回給前端
Last-Modified: Fri, 01 Oct 2021 00:00:00 GMT ETag: 'ff568sdf4545687fadf4dsa545e4f5s4f5se45'復(fù)制代碼
前端使用最后更新日期執(zhí)行附帶條件的請(qǐng)求時(shí)，會(huì)用到Modified-Since首部。在使用實(shí)體標(biāo)簽時(shí)，會(huì)用到If-None-Match首部
GET /v1/user/1 If-Modified-Since: Fri, 01 Oct 2021 00:00:00 GMT GET /v1/user/1 If-None-Match: 'ff568sdf4545687fadf4dsa545e4f5s4f5se45'復(fù)制代碼
服務(wù)器端會(huì)檢查前端發(fā)送過(guò)來(lái)的信息和當(dāng)前信息，如果沒(méi)有發(fā)生更新則返回304狀態(tài)碼。如果有更新，則會(huì)同應(yīng)答普通請(qǐng)求一樣，在返回200狀態(tài)碼的同時(shí)將更新內(nèi)容一并返回給前端，這時(shí)也會(huì)帶上新的最后更新日期和實(shí)體標(biāo)簽。當(dāng)服務(wù)器返回304狀態(tài)碼時(shí)，響應(yīng)消息為空，從而節(jié)約了傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。
在HTTP協(xié)議中，ETag有強(qiáng)驗(yàn)證與弱驗(yàn)證兩個(gè)概念。
執(zhí)行強(qiáng)驗(yàn)證的ETagETag: 'ffsd5f46s12wef13we2f13dsd21fsd32f1'
執(zhí)行弱驗(yàn)證的ETag ETag: W/'ffsd5f46s12wef13we2f13dsd21fsd32f1'
強(qiáng)驗(yàn)證是指服務(wù)器端同客戶(hù)端的數(shù)據(jù)不能有一個(gè)字節(jié)的差別，必須完全一樣；而弱驗(yàn)證是指即使數(shù)據(jù)不完全一樣，只要從資源意義的角度來(lái)看沒(méi)有發(fā)生變化，就可以視為相同的數(shù)據(jù)。例如廣告信息，雖然每次訪(fǎng)問(wèn)時(shí)這些廣告的內(nèi)容都會(huì)有所改變，但它們依然是相同的資源，這種情況下便可以使用弱驗(yàn)證。
啟發(fā)式過(guò)期HTTP1.1里提到了當(dāng)服務(wù)器端沒(méi)有給出明確的過(guò)期時(shí)間時(shí)，客戶(hù)端可以決定大約需要將緩存數(shù)據(jù)保存多久。這時(shí)客戶(hù)端就要根據(jù)服務(wù)器端的更新頻率、具體狀況等信息，自行決定緩存的過(guò)期時(shí)間，這個(gè)方法稱(chēng)為啟發(fā)式過(guò)期。
例如前端通過(guò)觀察Last-Modified，如果發(fā)現(xiàn)最后一次更新是在1年前，那就意味著再將緩存數(shù)據(jù)保存一段時(shí)間也不會(huì)有什么問(wèn)題；如果發(fā)現(xiàn)到目前為止訪(fǎng)問(wèn)的結(jié)果是1天只有1次更新，那就意味著將緩存保存半天的時(shí)間或許可行。像這樣，前端能通過(guò)獨(dú)立判斷來(lái)減少訪(fǎng)問(wèn)次數(shù)。
雖然API是否允許使用啟發(fā)式過(guò)期的方法取決于API的特性，但由于服務(wù)端對(duì)緩存的更新和控制理解最為深刻，因此服務(wù)器端通過(guò)Cache-Control、Expires等準(zhǔn)確無(wú)誤地向前端返回“將緩存數(shù)據(jù)保存多久”的信息，對(duì)于交互雙方而言都是比較理想的做法。但如果不返回，服務(wù)器端就需要通過(guò)Last-Modified等首部信息來(lái)告知前端
重慶分公司
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Vary指定緩存單位在實(shí)施緩存時(shí)可能還需要同時(shí)指定Vary首部。在實(shí)施緩存時(shí)，Vary用于指定除URI外使用哪個(gè)請(qǐng)求首部項(xiàng)目來(lái)確定唯一的數(shù)據(jù)。使用Vary是因?yàn)榧词?code>URI相同，獲取的數(shù)據(jù)有時(shí)也會(huì)因請(qǐng)求首部?jī)?nèi)容的不同而發(fā)生變化。只有vary頭部指定的頭部必須與請(qǐng)求中的頭部相匹配才能使用緩存。
vary的定義：
field-name：指定的頭部必須與請(qǐng)求中的頭部相匹配才能使用緩存如圖所示：
1、 當(dāng)Client1攜帶Accept-Encoding：*頭部的GET請(qǐng)求發(fā)送給server。server返回的是gzip編碼的響應(yīng)，以及vary：Content-Encoding頭部，表示著編碼方式一樣的時(shí)候才能使用緩存。
2、當(dāng)Client2攜帶Accept-Encoding：br頭部的GET請(qǐng)求發(fā)送給server，這時(shí)請(qǐng)求的是br編碼。所以Cache不能使用緩存，因?yàn)椴黄ヅ?code>vary的中的值，只能轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求給源服務(wù)器server。
3、當(dāng)Client3攜帶Accept-Encoding：br頭部的GET請(qǐng)求發(fā)送給server，這時(shí)Cache有br編碼的緩存，能匹配vary頭部的值，所以能使用緩存返回。
一般而言，Vary首部用于HTTP經(jīng)由代理服務(wù)器進(jìn)行交互的場(chǎng)景，特別是在代理服務(wù)器擁有緩存功能時(shí)。但是有時(shí)服務(wù)端無(wú)法得知前端的訪(fǎng)問(wèn)是否經(jīng)由代理服務(wù)器，這種情況下就需要用到服務(wù)器驅(qū)動(dòng)的內(nèi)容協(xié)商機(jī)制，Vary首部也就成了必選項(xiàng)。
Cache-Control頭部取值范圍非常復(fù)雜。
Cache-Control的定義是：
token值可選的“=”，加上帶引號(hào)的值或者1個(gè)或多個(gè)十進(jìn)制的數(shù)字也就是指定的秒數(shù)Cache-Control既可以在請(qǐng)求中使用，也可以在響應(yīng)是使用。而且相同的值在請(qǐng)求和響應(yīng)中的含義是不一樣的。
Cache-Control值有三種用法：
token2、token值+ '=' + 十進(jìn)制數(shù)字3、token值+ '=' + 相應(yīng)的頭部 / 直接使用token值在請(qǐng)求中的應(yīng)用在請(qǐng)求中Cache-Control的取值、用法及其含義：@后面表示第幾種用法
Age超出max-age秒的緩存max-stale@2： 告訴服務(wù)器，即使緩存不再新鮮，但過(guò)期秒數(shù)沒(méi)有超過(guò)max-stale時(shí)，客戶(hù)端仍打算使用。若max-stale后沒(méi)有值，則表示無(wú)論過(guò)期多久，客戶(hù)端都可使用。min-fresh@2： 告訴服務(wù)器，Age至少經(jīng)過(guò)min-fresh秒后緩存才可使用no-cache@1： 告訴服務(wù)器，不能直接使用已有緩存作為響應(yīng)返回，除非帶著緩存條件到上游服務(wù)器得到304狀態(tài)碼才可使用現(xiàn)有緩存。no-store@1： 告訴各代理服務(wù)器，不要對(duì)該請(qǐng)求的響應(yīng)緩存no-transform@1： 告訴代理服務(wù)器不要修改消息包體的內(nèi)容only-if-cached@1： 告訴服務(wù)器僅能返回緩存的響應(yīng)，否則若沒(méi)有緩存則返回504錯(cuò)誤碼在響應(yīng)中的應(yīng)用在響應(yīng)中Cache-Control的取值及其含義：
Age超出max-age秒后則緩存過(guò)期s-maxage@2：與max-age類(lèi)似，但僅針對(duì)共享緩存，且優(yōu)先級(jí)高于max-age和expiresmust-revaildate@1： 告訴客戶(hù)端一旦緩存過(guò)期，必須向服務(wù)器驗(yàn)證后才可使用proxy-revalidate@1： 與must-revaildate類(lèi)似，但它僅對(duì)代理服務(wù)器的共享緩存有效no-cache@3： 1、告訴客戶(hù)端不能直接使用緩存的響應(yīng)，使用前必須在源服務(wù)器驗(yàn)證得到304返回碼。2、如果no-cache后指定頭部，則若客戶(hù)端的后續(xù)請(qǐng)求及響應(yīng)中不含有這些頭部則可直接使用緩存no-store@1： 告訴所有下游服務(wù)器但不能對(duì)響應(yīng)進(jìn)行緩存no-transform： 告訴代理服務(wù)器不能修改消息包體的內(nèi)容public@1： 表示無(wú)論私有緩存或者共享緩存，皆可將該響應(yīng)緩存private@3： 1、表示該響應(yīng)不能被代理服務(wù)器作用共享緩存使用。2、若priate后指定頭部，則告訴代理服務(wù)器不能緩存指定的頭部，可以緩存其他頭部相關(guān)免費(fèi)學(xué)習(xí)推薦：javascript（視頻）
