HTTP缓存机制

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HTTP缓存是web开发中经常碰到的问题，但是之前虽然看过，那时候web开发刚开始做，概念有点儿模糊不清，所以重读了《HTTP权威指南》的缓存部分。这里对自己的理解做一下记录。

为什么要缓存

为什么要做缓存?如果你看到了这篇文章，其实心中肯定有了一个作缓存的需求和目标。缓存的目的无非就是提高用户体验，节省资源两方面。

• 提高用户体验:
  从提高用户体验来讲，就是用户能够看到反馈的时间越短越好，速度越快越好。那么如何才能提高速度呢？当然是数据和用户越近越好，最好就在本地；还有就是网速越快越好，最好连接网络就能访问。我们都知道本地应用是最快的，因为所有的都在你的电脑里了，不需要再费劲去网上下载了。缓存的目的就是为了尽量完成这个工作而设计的。
• 节省资源:
  这个怎么说呢，如果你要访问一个网站，第一次你肯定没有这些数据，但是如果访问后所有的数据都保存在了本地，或者离你很近的地方，就省得在网络的海洋漫游过来了，这当然就节省了不少流量，当然你的计费方式是按带宽来的，多少流量无所谓，可是对于提供网站服务的供应商来说这些都是白花花的银子啊，能剩就剩，节约每一个铜板嘛。

  缓存的机制

  这里只介绍基于HTTP协议的缓存。也许做web开发的都听过expires,cache-control,If-Modified-Since等缓存控制的HTTP头，这些眼花缭乱的头真让让人头晕啊，到底他们之间是什么关系，写了那么多，但是缓存是不是生效了？怎么生效的啊？带着这些疑问我也仔细阅读了一下书里的内容。其实一幅图可以说明很多问题:

通过这个流程图我们可以看出有三个方向:

1. 未找到缓存(黑色线)
   当没有找到缓存时，说明我们本地并没有这些数据，这种情况一般发生在我们首次访问网站，或者以前访问过，但是清除过缓存后。这时浏览器没有这些数据，浏览器就会先访问服务器，然后把服务器上的内容取回来，内容取回来以后，就要根据情况来决定是否要保留到缓存中了。这个地方与cache-control字段的内容有关系。
2. 缓存未过期(蓝色线)
   缓存未过期，指的是本地缓存没有过期，不需要访问服务器了，直接就可以拿本地的缓存作为响应在本地使用了。这样节省了不少网络成本，提高了用户体验过。这个内容跟expires字段和cache-control有密切的联系。
3. 缓存已过期(红色线)
   缓存过期，是根据expires和cache-control来判断的，当满足过期的条件时，会向服务器发送请求，发送的请求一般都会进行一个验证，目的是虽然缓存文档过期了，但是文档内容不一定会有什么改变，所以服务器返回的也许是一个新的文档，这时候的HTTP状态码是200,或者返回的只是一个最新的时间戳和304状态码。

下面就针对这些情况和其对应的字段及字段的优先级进行性说明:
第一优先级cache-control(expires)。下面的表是从高到低的顺序优先级递减。

字段值备注Cache-Controlno-store不存储缓存数据，禁止对相应进行复制Cache-Controlno-cache可以存储在本地缓存区中，但是必须进行新鲜度再验证满足之后才能使用Pragmano-cache用在HTTP/1.0协议中，与Cache-control一样Cache-Controlmust-revalidate表示必须进行新鲜度的再验证之后才能使用,与no-cache的区别是，这个是在过期之后才会进行强制校验，一般用在没有使用cache-control等字段明确规定的缓存时，这时会自动使用缓存策略，如果不想自动缓存，则使用这个字段值(实际测试跟no-cache没什么区别)Cache-Controlmax-age相对存活时间，相对与Last-Modified的时间，如果当前时间与Last时间只差小于这个值，则不用访问服务器，直接使用缓存，否者要进行新鲜度校验Expiresdate旧版本的使用方式，date是具体的过期时间,当没有cacche-control时使用

上面这些主要是在本地进行的，主要作用就是决定用本地缓存还是用远程服务器的资源。下面有要介绍的是新鲜度校验阶段要用到的HTTP控制字段。

字段值备注If-Modified-Sciencedate初始值与Last-Modified的值一样，当请求服务器时判断文件的Last-Modified，如果比现在的时间晚，证明做过修改，需要冲重新请求文档，返回的Last-Modified为最新的时间，下次次请求时，If-Modified-Science的值会更新到与Last-Modified一致,然后在发送请求.如果时间与现在的一样，证明那个没有更新，直接返回304状态码Last-Modifieddate表示的就是文档在服务器上的最后更新时间If-None-Match版本号前面的If-Modified-Science有一个缺点就是虽然文件的更新时间变了，但是内容并没有改变，也会重新发送文档，为了减少网络传输，这里就需要If-None-Match来判断了。主要是判断版本号与当前etag不一致时，更新文档，当Etag一致时只需更新文件更新时间就可以了Etag版本号标识当前文档内容

优先级: Etag > Last-Modified 也就是说如果有Etag，就用If-None-Match来验证，否者才能用If-Modified-Science验证.

基本上常用的HTTP缓存功能就是这些。下面介绍一下在Nginx服务器先如何配置及前端页面如何访问和查看。

怎么使用

由于现在Nginx用的比较广泛，我用的也是Nginx，所以这里只介绍nginx的配置，其他服务器请google之。
首先是expires和cache-control的配置，参看Nginx官方文档