Volley缓存-原理介绍

本文将从以下方面介绍Volley的缓存机制

• 使用缓带来哪些优势
• Volley的缓存原理
• Volley对服务端header解析
• Volley缓存过期判断

使用缓带来哪些优势：

• 速度：已缓存的资源加载的更快；
• 减少服务器负载：不用每次都和服务器进行交互；
• 较少网络流量：对于已缓存且在有效期内的数据将不会再次向服务器请求，如果已过期，只需要判断返回的数据是否发生变化，没有变化返回304，告诉客户端可以使用以前的缓存数据，否则返回新的数据；
• 离线浏览：用户可以在离线时使用；

Volley缓存原理

Volley的缓存原理和浏览器的缓存原理基本一致，基于HTTP协议,通过HTTP协议Header中的Cache-Control（或Expires）和Last-Modified（或Etag）等字段来控制缓存，再使用DiskBasedCache类将数据存储在本地;，下面对Header里面的一些字段进行说明， 服务端：Cache-Control、Expires、max-age、Last-Modified、ETag、stale-while-revalidate、must-revalidate、proxy-revalidate、no-cache、no-store；客户端：If-Modified-Since、If-None-Match；

服务端：

• Cache-Control:控制是否进行缓存,Http1.1后才出现，可添加的配置信息如下:
  
  • no-cache或no-store,示列：Cache-Control:no-store或Cache-Control:no-cache表示不缓存数据
  • max-age：缓存有效期（单位秒）；示列Cache-Control:max-age=60表示基于当前时间60秒后缓存数据过期
  • stale-while-revalidate:异步缓存机制（单位秒），当请求一个即将过期的文件时，会将本地的过期数据返回给用户，然后在异步请求数据,与must-revalidate或proxy-revalidate配套使用；示列：Cache-Control:stale-while-revalidate=1
  • must-revalidate或proxy-revalidate：表示是否启用stale-while-revalidate字段，有了该字段后stale-while-revalidate才会生效；示列：Cache-Control:stale-while-revalidate=1;must-revalidate
• Expires：表示在该指定日期前缓存数据有效；示列:Expires:1451273426630
• Last-Modified：最后一次修改时间，精确到秒；可表示某个文件或者某个请求返回数据的最后修改时间，与If-Modified-Since配套使用，服务端通过取If-Modified-Since值与需要返回的Last-Modified值进行对比判断是否返回304；示列：Last-Modified:1451273426630

• ETag：表示某个请求或者某个文件的标记，如某个文件或者某个请求返回数据的md5值、hashcode值等，与If-None-Match配套使用，服务端通过取If-None-Match值与需要返回的ETag值进行对比判断是否返回304；示列：ETag:ee4f36eca94844eaebfcc2633f1a8de8

  客户端：

• If-Modified-Since：最后一次修改时间；值取服务端Last-Modified值，在客户端header中设置该字段，服务端取值后与需要返回的Last-Modified值进行对比判断是否返回304

• If-None-Match：缓存标识：值取服务端ETag值，在客户端的header中设置该字段，服务端取值后与需要返回的ETag值进行对比判断是否返回304

  Volley在BasicNetwork的addCacheHeaders方法中对If-Modified-Since和If-None-Match进行设置,代码如下：

    private void addCacheHeaders(Map<String, String> headers, Cache.Entry entry) {        // If there's no cache entry, we're done.        if (entry == null) {            return;        }        if (entry.etag != null) {            headers.put("If-None-Match", entry.etag);        }        if (entry.lastModified > 0) {            Date refTime = new Date(entry.lastModified);            headers.put("If-Modified-Since", DateUtils.formatDate(refTime));        }    }

Volley对服务端header解析

Volly中对服务返回header信息的解析在HttpHeaderParser的parseCacheHeaders方法中，下面展现部分代码：

.........省略部分代码............        headerValue = headers.get("Cache-Control");        if (headerValue != null) {            hasCacheControl = true;            String[] tokens = headerValue.split(",");            for (int i = 0; i < tokens.length; i++) {                String token = tokens[i].trim();                if (token.equals("no-cache") || token.equals("no-store")) {                    return null;                } else if (token.startsWith("max-age=")) {                    try {                        maxAge = Long.parseLong(token.substring(8));                    } catch (Exception e) {                    }                } else if (token.startsWith("stale-while-revalidate=")) {                    try {                        staleWhileRevalidate = Long.parseLong(token.substring(23));                    } catch (Exception e) {                    }                } else if (token.equals("must-revalidate") || token.equals("proxy-revalidate")) {                    mustRevalidate = true;                }            }        }        headerValue = headers.get("Expires");        if (headerValue != null) {            serverExpires = parseDateAsEpoch(headerValue);        }        headerValue = headers.get("Last-Modified");        if (headerValue != null) {            lastModified = parseDateAsEpoch(headerValue);        }        serverEtag = headers.get("ETag");        // Cache-Control takes precedence over an Expires header, even if both exist and Expires        // is more restrictive.        if (hasCacheControl) {            softExpire = now + maxAge * 1000;            finalExpire = mustRevalidate                    ? softExpire                    : softExpire + staleWhileRevalidate * 1000;        } else if (serverDate > 0 && serverExpires >= serverDate) {            // Default semantic for Expire header in HTTP specification is softExpire.            softExpire = now + (serverExpires - serverDate);            finalExpire = softExpire;        }.........省略部分代码............

从以上代码中可以看出Cache-Control的优先级要高于 Expires

Volley缓存过期判断

Volley的缓存逻辑处理在CacheDispatcher类的run方法中;

1. 通过Cache.Entry entry = mCache.get(request.getCacheKey());取出缓存信息，如果不存在缓存信息，则将请求放入mNetworkQueue
2. 通过 Cache.Entry 的isExpired()方法判断缓存是否过期;isExpired()方法代码如下：

        /** True if the entry is expired. */        public boolean isExpired() {            return this.ttl < System.currentTimeMillis();        }

这里的ttl时候为header解析时的finalExpire时间，如果过期，则将请求放入mNetworkQueue；finalExpire取值如下：

        // Cache-Control takes precedence over an Expires header, even if both exist and Expires        // is more restrictive.        if (hasCacheControl) {            softExpire = now + maxAge * 1000;            finalExpire = mustRevalidate                    ? softExpire                    : softExpire + staleWhileRevalidate * 1000;        } else if (serverDate > 0 && serverExpires >= serverDate) {            // Default semantic for Expire header in HTTP specification is softExpire.            softExpire = now + (serverExpires - serverDate);            finalExpire = softExpire;        }

可以看出finalExpire>=softExpire ，与stale-while-revalidate和must-revalidate或proxy-revalidate的设置有关。

3.通过Cache.Entry的refreshNeeded()方法判断是否需要刷新

        /** True if a refresh is needed from the original data source. */        public boolean refreshNeeded() {            return this.softTtl < System.currentTimeMillis();        }

这里的sotfTtl时间为softExpire,该方法的用途如下：

 if (!entry.refreshNeeded()) {                    // Completely unexpired cache hit. Just deliver the response.                    mDelivery.postResponse(request, response);                } else {                    // Soft-expired cache hit. We can deliver the cached response,                    // but we need to also send the request to the network for                    // refreshing.                    request.addMarker("cache-hit-refresh-needed");                    request.setCacheEntry(entry);                    // Mark the response as intermediate.                    response.intermediate = true;                    // Post the intermediate response back to the user and have                    // the delivery then forward the request along to the network.                    mDelivery.postResponse(request, response, new Runnable() {                        @Override                        public void run() {                            try {                                mNetworkQueue.put(request);                            } catch (InterruptedException e) {                                // Not much we can do about this.                            }                        }                    });                }

这段代码表示如果不需要刷新，这将数据直接返回缓存数据，否则，返回缓存数据的同时异步请求新的数据。