缓存实现

缓存的实现原理

• 什么是 Web 缓存

   WEB 缓存(cache)位于 Web 服务器和客户端之间。 缓存会根据请求保存输出内容的副本，例如 html 页面，图片，文件，当下一个请求来 到的时候：如果是相同的 URL，缓存直接使用副本响应访问请求，而不是向源服务器再次发 送请求。 HTTP 协议定义了相关的消息头来使 WEB 缓存尽可能好的工作。

• 缓存的优点

    1.减少相应延迟：因为请求从缓存服务器（离客户端更近）而不是源服务器被相应，  这个过程耗时更少，让 web 服务器看上去相应更快。  2.减少网络带宽消耗：当副本被重用时会减低客户端的带宽消耗；客户可以节省带  宽费用，控制带宽的需求的增长并更易于管理。

• 与缓存相关的 HTTP 扩展消息头

    1.Expires：指示响应内容过期的时间，格林威治时间 GMT  2.Cache-Control：更细致的控制缓存的内容  3.Last-Modified：响应中资源最后一次修改的时间  4.ETag：响应中资源的校验值，在服务器上某个时段是唯一标识的。  5.Date：服务器的时间  6.If-Modified-Since：客户端存取的该资源最后一次修改的时间，同 Last-Modified。  7.If-None-Match：客户端存取的该资源的检验值，同 ETag。

• 客户端缓存生效的常见流程

    服务器收到请求时，会在 200OK 中回送该资源的 Last-Modified 和 ETag 头，客户端将  该资源保存在 cache 中，并记录这两个属性。当客户端需要发送相同的请求时，会在请求中  携带 If-Modified-Since 和 If-None-Match 两个头。两个头的值分别是响应中  Last-Modified 和 ETag 头的值。服务器通过这两个头判断本地资源未发生变化，客户端不  需要重新下载，返回 304 响应。常见流程如下图所示：

  

• Web 缓存机制

    HTTP/1.1 中缓存的目的是为了在很多情况下减少发送请求，同时在许多情况下可以不  需要发送完整响应。前者减少了网络回路的数量； HTTP 利用一个“过期（ expiration）”  机制来为此目的。后者减少了网络应用的带宽； HTTP 用“验证（ validation）”机制来为  此目的。

• HTTP 定义了 3 种缓存机制：

    1） Freshness：允许一个回应消息可以在源服务器不被重新检查，并且可以由服务器和  客户端来控制。例如， Expires 回应头给了一个文档不可用的时间。 Cache-Control 中的  max-age 标识指明了缓存的最长时间；  2） Validation：用来检查以一个缓存的回应是否仍然可用。例如，如果一个回应有一  个 Last-Modified 回应头，缓存能够使用 If-Modified-Since 来判断是否已改变，以便判断  根据情况发送请求；  3） Invalidation： 在另一个请求通过缓存的时候，常常有一个副作用。例如，如果一  个 URL 关联到一个缓存回应，但是其后跟着 POST、 PUT 和 DELETE 的请求的话，缓存就会过  期。