瀏覽器緩存

瀏覽器緩存是瀏覽器在本地磁盤對用戶最近請求過的文檔進行存儲，當訪問者再次訪問同一頁面時，瀏覽器就可以直接從本地磁盤加載文檔。

所以根據上面的特點，瀏覽器緩存有下面的優點：

• 減少冗余的數據傳輸
• 減少服務器負擔
• 加快客戶端加載網頁的速度

瀏覽器緩存是Web性能優化的重要方式。那么瀏覽器緩存的過程究竟是怎么樣的呢？

在瀏覽器第一次發起請求時，本地無緩存，向web服務器發送請求，服務器起端響應請求，瀏覽器端緩存。過程如下：

在第一次請求時，服務器會將頁面最后修改時間通過Last-Modified標識由服務器發送給客戶端，客戶端記錄修改時間；服務器還會生成一個Etag，并發送給客戶端。

瀏覽器后續再次進行請求時：

瀏覽器緩存主要分為強強緩存（也稱本地緩存）和協商緩存（也稱弱緩存）。根據上圖，瀏覽器在第一次請求發生后，再次發送請求時：

• 瀏覽器請求某一資源時，會先獲取該資源緩存的header信息，然后根據header中的Cache-Control和Expires來判斷是否過期。若沒過期則直接從緩存中獲取資源信息，包括緩存的header的信息，所以此次請求不會與服務器進行通信。這里判斷是否過期，則是強緩存相關。后面會講Cache-Control和Expires相關。
• 如果顯示已過期，瀏覽器會向服務器端發送請求，這個請求會攜帶第一次請求返回的有關緩存的header字段信息，比如客戶端會通過If-None-Match頭將先前服務器端發送過來的Etag發送給服務器，服務會對比這個客戶端發過來的Etag是否與服務器的相同，若相同，就將If-None-Match的值設為false，返回狀態304，客戶端繼續使用本地緩存，不解析服務器端發回來的數據，若不相同就將If-None-Match的值設為true，返回狀態為200，客戶端重新機械服務器端返回的數據；客戶端還會通過If-Modified-Since頭將先前服務器端發過來的最后修改時間戳發送給服務器，服務器端通過這個時間戳判斷客戶端的頁面是否是最新的，如果不是最新的，則返回最新的內容，如果是最新的，則返回304，客戶端繼續使用本地緩存。

一 強制緩存

強制緩存整體流程比較簡單，就是在第一次訪問服務器取到數據之后，在過期時間之內不會再去重復請求。實現這個流程的核心就是如何知道當前時間是否超過了過期時間。

強制緩存的過期時間通過第一次訪問服務器時返回的響應頭獲取。在 http 1.0 和 http 1.1 版本中通過不同的響應頭字段實現。

http 1.0

在 http 1.0 版本中，強制緩存通過 Expires 響應頭來實現。 expires 表示未來資源會過期的時間。也就是說，當發起請求的時間超過了 expires 設定的時間，即表示資源緩存時間到期，會發送請求到服務器重新獲取資源。而如果發起請求的時間在 expires 限定的時間之內，瀏覽器會直接讀取本地緩存數據庫中的信息（from memory or from disk），兩種方式根據瀏覽器的策略隨機獲取。

http 1.1

在 http 1.1 版本中，強制緩存通過 Cache-Control 響應頭來實現。Cache-Control 擁有多個值：

• private：客戶端可以緩存
• public：客戶端和代理服務器均可緩存；
• max-age=xxx：緩存的資源將在 xxx 秒后過期；
• no-cache：需要使用協商緩存來驗證是否過期；
• no-store：不可緩存

最常用的字段就是 max-age=xxx ，表示緩存的資源將在 xxx 秒后過期。一般來說，為了兼容，兩個版本的強制緩存都會被實現。

總結

強制緩存只有首次請求才會跟服務器通信，讀取緩存資源時不會發出任何請求，資源的 Status 狀態碼為 200，資源的 Size 為 from memory 或者 from disk ，http 1.1 版本的實現優先級會高于 http 1.0 版本的實現。

二 協商緩存

協商緩存與強制緩存的不同之處在于，協商緩存每次讀取數據時都需要跟服務器通信，并且會增加緩存標識。在第一次請求服務器時，服務器會返回資源，并且返回一個資源的緩存標識，一起存到瀏覽器的緩存數據庫。當第二次請求資源時，瀏覽器會首先將緩存標識發送給服務器，服務器拿到標識后判斷標識是否匹配，如果不匹配，表示資源有更新，服務器會將新數據和新的緩存標識一起返回到瀏覽器；如果緩存標識匹配，表示資源沒有更新，并且返回 304 狀態碼，瀏覽器就讀取本地緩存服務器中的數據。

在 http 協議的 1.0 和 1.1 版本中也有不同的實現方式。

http 1.0

在 http 1.0 版本中，第一次請求資源時服務器通過 Last-Modified 來設置響應頭的緩存標識，并且把資源最后修改的時間作為值填入，然后將資源返回給瀏覽器。在第二次請求時，瀏覽器會首先帶上 If-Modified-Since 請求頭去訪問服務器，服務器會將 If-Modified-Since 中攜帶的時間與資源修改的時間匹配，如果時間不一致，服務器會返回新的資源，并且將 Last-Modified 值更新，作為響應頭返回給瀏覽器。如果時間一致，表示資源沒有更新，服務器返回 304 狀態碼，瀏覽器拿到響應狀態碼后從本地緩存數據庫中讀取緩存資源。

這種方式有一個弊端，就是當服務器中的資源增加了一個字符，后來又把這個字符刪掉，本身資源文件并沒有發生變化，但修改時間發生了變化。當下次請求過來時，服務器也會把這個本來沒有變化的資源重新返回給瀏覽器。

http 1.1

在 http 1.1 版本中，服務器通過 Etag 來設置響應頭緩存標識。Etag 的值由服務端生成。在第一次請求時，服務器會將資源和 Etag 一并返回給瀏覽器，瀏覽器將兩者緩存到本地緩存數據庫。在第二次請求時，瀏覽器會將 Etag 信息放到 If-None-Match 請求頭去訪問服務器，服務器收到請求后，會將服務器中的文件標識與瀏覽器發來的標識進行對比，如果不相同，服務器返回更新的資源和新的 Etag ，如果相同，服務器返回 304 狀態碼，瀏覽器讀取緩存。

總結

協商緩存每次請求都會與服務器交互，第一次是拿數據和標識的過程，第二次開始，就是瀏覽器詢問服務器資源是否有更新的過程。每次請求都會傳輸數據，如果命中緩存，則資源的 Status 狀態碼為 304 而不是 200 。同樣的，一般來講為了兼容，兩個版本的協商緩存都會被實現，http 1.1 版本的實現優先級會高于 http 1.0 版本的實現。

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