浏览器缓存原理
缓存
http 协议提供了非常强大的缓存机制, 了解这些缓存机制,对提高网站的性能非常有帮助。 本文介绍浏览器和 web 服务器之间如何处理”浏览器缓存”,以及控制缓存的 http header.
缓存的好处
- 减少了冗余的数据传输,节省了网费。
- 减少了服务器的负担, 大大提高了网站的性能
- 加快了客户端加载网页的速度
- 如何判断缓存新鲜度
- web 服务器通过 2 种方式来判断浏览器缓存是否是最新的。
第一种, 浏览器把缓存文件的最后修改时间通过 header ”if-modified-since“来告诉 web 服务器。
第二种, 浏览器把缓存文件的 etag, 通过 header “if-none-match”, 来告诉 web 服务器。
通过最后修改时间,来判断缓存新鲜度
- 浏览器客户端想请求一个文档, 首先检查本地缓存,发现存在这个文档的缓存, 获取缓存中文档的最后修改时间,通过: if-modified-since, 发送 request 给 web 服务器。
- web 服务器收到 request,将服务器的文档修改时间(last-modified): 跟 request header 中的,if-modified-since 相比较, 如果时间是一样的, 说明缓存还是最新的, web 服务器将发送 304 not modified 给浏览器客户端, 告诉客户端直接使用缓存里的版本。如下图。
假如该文档已经被更新了。web 服务器将发送该文档的最新版本给浏览器客户端, 如下图。
与缓存有关的 header
request
- cache-control: max-age=0 以秒为单位
- if-modified-since: mon, 19 nov 2012 08:38:01 gmt 缓存文件的最后修改时间。
- if-none-match: “0693f67a67cc1:0” 缓存文件的 etag 值
- cache-control: no-cache 不使用缓存
- pragma: no-cache 不使用缓存
response
- cache-control: public 响应被缓存,并且在多用户间共享, (公有缓存和私有缓存的区别,请看另一节)
- cache-control: private 响应只能作为私有缓存,不能在用户之间共享
- cache-control:no-cache 提醒浏览器要从服务器提取文档进行验证
- cache-control:no-store 绝对禁止缓存(用于机密,敏感文件)
- cache-control: max-age=60 60 秒之后缓存过期(相对时间)
- date: mon, 19 nov 2012 08:39:00 gmt 当前 response 发送的时间
- expires: mon, 19 nov 2012 08:40:01 gmt 缓存过期的时间(绝对时间)
- last-modified: mon, 19 nov 2012 08:38:01 gmt 服务器端文件的最后修改时间
- etag: “20b1add7ec1cd1:0” 服务器端文件的 etag 值
如果同时存在 cache-control 和 expires 怎么办呢? 浏览器总是优先使用 cache-control,如果没有 cache-control 才考虑 expires
etag
etag 是实体标签(entity tag)的缩写, 根据实体内容生成的一段 hash 字符串(类似于 md5 或者 sha1 之后的结果),可以标识资源的状态。 当资源发送改变时,etag 也随之发生变化。
etag 是 web 服务端产生的,然后发给浏览器客户端。浏览器客户端是不用关心 etag 是如何产生的。
为什么使用 etag 呢? 主要是为了解决 last-modified 无法解决的一些问题。
- 某些服务器不能精确得到文件的最后修改时间, 这样就无法通过最后修改时间来判断文件是否更新了。
- 某些文件的修改非常频繁,在秒以下的时间内进行修改。last-modified 只能精确到秒。
- 一些文件的最后修改时间改变了,但是内容并未改变。 我们不希望客户端认为这个文件修改了。
浏览器不使用缓存
ctrl+f5 强制刷新浏览器,或者设置 ie。 可以让浏览器不使用缓存。
- 浏览器发送 http request, 给 web 服务器, header 中带有 cache-control: no-cache. 明确告诉 web 服务器,客户端不使用缓存。
- web 服务器将把最新的文档发送给浏览器客户端。
pragma: no-cache 的作用和 cache-control: no-cache 一模一样。 都是不使用缓存。
pragma: no-cache 是 http 1.0 中定义的, 所以为了兼容 http 1.0. 所以会同时使用 pragma: no-cache 和 cache-control: no-cache
直接使用缓存,不去服务器验证
按 f5 刷新浏览器和在地址栏里输入网址然后回车。 这两个行为是不一样的。
按 f5 刷新浏览器, 浏览器会去 web 服务器验证缓存。
如果是在地址栏输入网址然后回车,浏览器会”直接使用有效的缓存”, 而不会发 http request 去服务器验证缓存,这种情况叫做缓存命中,如下图