HTTP中的強緩存與協商緩存

強緩存

在瀏覽器加載資源的時候，首先會根據請求頭的expires和cache-control判斷是否命中強緩存策略，判斷是否向遠程服務器請求資源還是去本地獲取緩存資源。

Expires

Expires是http1.0的規范，用于表示資源的過期時間的請求頭字段，值是一個絕對時間，是由服務器端返回的。

在瀏覽器第一個請求資源時，服務器端的響應頭會附上Expires這個響應字段，當瀏覽器在下一次請求這個資源時會根據上次的expires字段是否使用緩存資源（當請求時間小于服務端返回的到期時間，直接使用緩存數據）

expires是根據本地時間來判斷的，假設客戶端和服務器時間不同，會導致緩存命中誤差。

Cache-control

上面我們提到了Expires有個缺點，當客戶端本地時間被修改時瀏覽器會直接向服務器請求新的資源，為了解決這個問題，在http1.1規范中，提出了cache-control字段，且這個字段優先級高于上面提到的Expires，值是相對時間。

在cache-control中有常見的幾個響應屬性值，它們分別是

協商緩存

上面提到的強緩存都是由本地瀏覽器在確定是否使用緩存，當瀏覽器沒有命中強緩存時就會向瀏覽器發送請求，驗證協商緩存是否命中，如果緩存命中則返回304狀態碼，否則返回新的資源數據。

協商緩存（也叫對比緩存）是由服務器來確定資源是否可用，這將涉及到兩組字段成對出現的，在瀏覽器第一次發出請求時會服務器返回的響應會帶上字段（Last-Modified或者Etag），則后續請求則會帶上對于的對應請求字段（if-modified-since或者if-none-Match），若響應頭沒有Last-Modified或者Etag，則請求頭也不會有對應的字段。

• Last-modified表示本地文件最后修改時間，由服務器返回。
• if-modified-since是瀏覽器在請求數據時帶上的字段，值是上次服務器返回的Last-modified。
• ETag是一個文件的唯一標識符，當資源發生變化時這個ETag就會發生變化。彌補了上面last-modified可能出現文件內容沒有變化但是last-modified發生了變化出現重新向服務器請求資源情況。這個值也是又服務器返回的。
• if-none-match是瀏覽器請求數據時帶上的字段，值是上次服務器返回的ETag。

Etag/If-None-Match（標識符字符串） 與 Last-Modified/If-Modified-Since 不同的是，返回 304 時，ETag 還是會重新生成返回至瀏覽器,Etag的優先級高于Last-Modified

結合強緩存具體請求流程

1. 當瀏覽器發起一個資源請求時，瀏覽器會先判斷本地是否有緩存記錄，如果沒有會向瀏覽器請求新的資源，并記錄服務器返回的last-modified。
2. 如果有緩存記錄，先判斷強緩存是否存在（cache-control優先于expires，后面會說），如果強緩存的時間沒有過期則返回本地緩存資源（狀態碼為200）
3. 如果強緩存失效了，客戶端會發起請求進行協商緩存策略，首先服務器判斷Etag標識符，如果客戶端傳來標識符和當前服務器上的標識符是一致的，則返回狀態碼 304 not modified（不會返回資源內容）
4. 如果沒有Etag字段，服務器會對比客戶端傳過來的if-modified-match，如果這兩個值是一致的，此時響應頭不會帶有last-modified字段（因為資源沒有變化，last-modified的值也不會有變化）?？蛻舳?04狀態碼之后讀取本地緩存。如果last-modified。
5. 如果Etag和服務器端上的不一致，重新獲取新的資源，并進行協商緩存返回數據。

為什么需要ETag

它的出現主要是解決last-modified幾個比較難以解決的問題

1. 在沒有修改文件內容情況下文件的最后修改時間可能也會改變，這會導致客戶端認為這文件被改動了，從而重新請求
2. 可能有些文件修改比較頻繁，秒級以內修改的，If-Modified-Since 能檢查到的粒度是秒級的，使用 Etag 就能夠保證這種需求下客戶端在 1 秒內能刷新多次。
3. 有些服務器不能精確獲取文件的最后修改時間

狀態碼區別

• 200 請求成功，服務器返回全新的數據
• 200 from memory cache / from disk cache 本地強緩存還在有效期，直接使用本地緩存
• 304 請求成功，走了協商緩存，服務器判定（Etag和Last-modified）沒有過期，告知瀏覽器使用緩存

from memory cache ：是頁面刷新的時候內存取的。

from disk cache ：頁面tab關閉后從磁盤取的。

緩存優先級

expires和cache-control如果同時存在時，cache-control會覆蓋expires，expires無效，無論是否過期，。即 Cache-control > expires

強緩存和協商緩存如果同時存在時，會去先對比強緩存是否還再有效期，如果強緩存生效則對比協商緩存，即強緩存 > 協商緩存

協商緩存Etag和last-modified同時存在時，會先比較Etag，last-modified無效，即Etag > last-modified

刷新影響

1. 當ctrl+f5強制刷新時，從服務器加載，跳過強緩存和協商緩存。
2. 當f5刷新時，跳過強緩存，但是會檢查協商緩存

其他補充

• 協商緩存想要配合強緩存使用，如果不開啟強緩存使用，協商緩存沒有意義
• 大部分web服務器默認開啟協商緩存，且是同時開啟last-modified和Etag

注意場景

1. 分布式系統里last-modified需要保持一致，以免負載到不同的機器導致比對失敗，從而返回新資源
2. 分布式系統盡量關閉掉Etag，因為每一臺服務器生成的Etag是不同的