web性能优化之：no-cache与must-revalidate深入探究
转：https://zhuanlan.zhihu.com/p/23281814
引言
稍微了解HTTP协议的前端同学，相比对Cache-Control不会感到陌生，性能优化时经常都会跟它打交道。
常见的值有有private、public、no-store、no-cache、must-revalidate、max-age等。
各个取值所代表的含义，网上总结挺多的，这里就不打算再进行逐一介绍，感兴趣的可以一起探讨交流。
本文仅挑no-cache、must-revalidate 这两个进行值进行探究对比。在项目实践中，这两个值用的比较多，也比较容易搞混。
Cache-Control: no-cache
Cache-Control: max-age=60, must-revalidate
传送门：RFC2616关于Cache-Control首部的介绍。
如果对论证过程不感兴趣，也可以直接跳到“对比结论”小节查看结论。
no-cache、must-revalidate简介
-
no-cache: 告诉浏览器、缓存服务器，不管本地副本是否过期，使用资源副本前，一定要到源服务器进行副本有效性校验。
-
must-revalidate：告诉浏览器、缓存服务器，本地副本过期前，可以使用本地副本；本地副本一旦过期，必须去源服务器进行有效性校验。
上面的介绍涉及三个主体：浏览器、缓存服务器、源服务器。下面小节会简单进行介绍。
浏览器、缓存服务器、源服务器
-
浏览器：资源请求直接发起方。
-
源服务器：资源实际提供方。
-
缓存服务器：在浏览器、源服务器之间架设的中间服务器，由它代替浏览器，向源服务器发起资源请求；
缓存服务器作用如下。缓存服务器不是必须的，浏览器可也可与源服务器直接通信。
加速资源访问速度，降低源服务器的负载。缓存服务器从源服务器获取资源，并返回给浏览器。此外，缓存服务器一般还会在本地保存资源的副本，当有相同的资源请求到来，缓存服务器可返回资源副本，以此提高资源访问速度。
对比测试场景、环境准备
对比测试场景
下文会通过以下两种场景的对比测试，来探究no-cache、must-revalidate的区别。
-
浏览器 直接访问 源服务器。
-
浏览器 通过 缓存服务器，间接访问 源服务器。
环境准备
-
操作系统：OSX 10.11.4
-
浏览器：Chrome 52.0.2743.116 (64-bit)、Firefox 49.0.2
-
缓存服务器：Squid 3.6
-
源服务器：Express 4.14.0
1、下载实验代码：可以访问github主页获取，也可通过git clone下载到本地。
git clone https://github.com/chyingp/tech-experiment.git
cd tech-experiment/2016.10.25-cache-control/
npm install
2、安装Squid，步骤略，下载地址。
3、可选：启动Squid，并将本地http代理设置为Squid的ip和端口。
备注：测试场景“通过缓存服务器，间接访问源服务器资源”时，才需要这一步。
4、可选：将本地代理设置为Charles的地址，然后将Charles的代理地址设置为squid的代理地址。（避免浏览器开发者工具对request header的修改，干扰实验结果）
场景一：浏览器->源服务器
首先，通过以下脚本启动本地服务器（源服务器）。
cd connect-directly
node server.js
Cache-Control: no-cache
用例1：二次访问，源服务器 上 资源 未发生变化
访问地址为：http://127.0.0.1:3000/no-cache
步骤一：第一次访问，返回内容如下。可以看到，返回了Cache-Control: no-cache。
HTTP/1.1 200 OK
X-Powered-By: Express
Cache-Control: no-cache
Content-Type: text/html; charset=utf-8
Content-Length: 11
ETag: W/"b-s0vwqaICscfrawwztfPIiA"
Date: Wed, 26 Oct 2016 07:46:28 GMT
Connection: keep-alive
步骤二：第二次访问，返回内容如下。返回状态码为304 Not Modified，表示经过校验，源服务器上的资源没有变化，浏览器可以采用本地副本。
HTTP/1.1 304 Not Modified
X-Powered-By: Express
Cache-Control: no-cache
ETag: W/"b-s0vwqaICscfrawwztfPIiA"
Date: Wed, 26 Oct 2016 07:47:31 GMT
Connection: keep-alive
用例2：二次访问，源服务器 上 资源 发生变化
步骤一：访问地址为：http://127.0.0.1:3000/no-cach...
备注：change=1告诉源服务器，每次访问都返回不同内容
步骤一：第一次访问，内容如下，不赘述。
HTTP/1.1 200 OK
X-Powered-By: Express
Cache-Control: no-cache
Content-Type: text/html; charset=utf-8
Content-Length: 11
ETag: W/"b-8n8r0vUN+mIIQCegzmqpuQ"
Date: Wed, 26 Oct 2016 07:48:01 GMT
Connection: keep-alive
步骤二：第二次访问，返回内容如下。注意Etag变化了，表示源服务器资源已发生变化。于是状态码为200 OK，源服务器返回新版本的资源给浏览器。
HTTP/1.1 200 OK
X-Powered-By: Express
Cache-Control: no-cache
Content-Type: text/html; charset=utf-8
Content-Length: 11
ETag: W/"b-0DK7Mx61dfZc1vIPJDSNSQ"
Date: Wed, 26 Oct 2016 07:48:38 GMT
Connection: keep-alive
Cache-Control: must-revalidate
访问地址：http://127.0.0.1:3000/must-re...
可选参数说明：
-
max-age：源站返回的内容，max-age是多少（单位是s）。
-
change：源站返回的内容，是否变化，如果是1，则变化。
用例1：二次访问，浏览器缓存未过期
访问地址：http://127.0.0.1:3000/must-re...
备注：max-age=10表示，希望资源缓存10s
步骤一：第一次访问，返回内容如下。
HTTP/1.1 200 OK
X-Powered-By: Express
Cache-Control: max-age=10, must-revalidate
Content-Type: text/html; charset=utf-8
Content-Length: 16
ETag: W/"10-dK948plT5cojN3y7Cy717w"
Date: Wed, 26 Oct 2016 08:06:16 GMT
Connection: keep-alive
步骤二：第二次访问（在10s内），如下截图所示，浏览器直接从本地缓存里读取资源副本，并没有重新发起HTTP请求。
用例2：二次访问，浏览器缓存已过期，源服务器 资源未变化
步骤一：第一次访问略过。第二次访问如下截图所示（10s后），返回304 Not Modified。
HTTP/1.1 304 Not Modified
X-Powered-By: Express
Cache-Control: max-age=10, must-revalidate
ETag: W/"10-dK948plT5cojN3y7Cy717w"
Date: Wed, 26 Oct 2016 08:09:22 GMT
Connection: keep-alive
用例3：浏览器缓存已过期，源服务器 资源 已变化
访问地址：http://127.0.0.1:3000/must-re...
步骤一：第一次访问，截图如下。
步骤二：第二次访问（10s后），返回截图如下，可以看到返回了200。
场景2：浏览器->缓存服务器->源服务器
从上面的对比实验已经知道，在不经过缓存服务器的情况下，no-cache、must-revalidate在缓存校验方面的差别。
接下来，我们再看下，引入缓存服务器后，二者表现的差异点。
备注：下文我们会通过查看Squid的访问日志，来确认缓存服务器的行为。这里对日志中的几个关键字先粗略解释下：
-
TCP_MISS：没有命中缓存。有可能是缓存服务器不存在资源的副本，也有可能资源副本已过期。
-
TCP_MEM_HIT：命中了缓存。缓存服务器存在资源的副本，并且副本未过期。
再次贴上之前的图。
Cache-Control: no-cache
用例1：chrome第一次访问资源
chrome访问截图如下：200 ok
squid日志：TCP_MISS，表示没有命中本地资源副本。
1477501799.573 17 127.0.0.1 TCP_MISS/200 299 GET http://127.0.0.1:3000/no-cache - HIER_DIRECT/127.0.0.1text/html
用例2：chrome再次访问该资源。且源服务器上，该资源未变化
访问地址：http://127.0.0.1:3000/no-cache
第一次访问略。第二次访问，chrome访问截图如下：
squid访问日志如下：TCP_MISS/304 。表示缓存服务器 联系了 源服务器，发现内容没变化，于是返回304。
1477501987.785 1 127.0.0.1 TCP_MISS/304 238 GET http://127.0.0.1:3000/no-cache - HIER_DIRECT/127.0.0.1 -
用例3：chrome再次访问该资源。且源服务器上，该资源已变化
访问地址：http://127.0.0.1:3000/no-cach...
备注：change=1 表示强制每次访问源服务器，返回的资源都是新的。
第一次访问略。第二次访问，chrome截图如下，状态码为200。
从squid日志来看，缓存服务器 访问 源服务器，并返回200给浏览器。
1477647837.216 1 127.0.0.1 TCP_MISS/200 299 GET http://127.0.0.1:3000/no-cache? - HIER_DIRECT/127.0.0.1text/html
Cache-Control: must-revalidate
用例1：缓存服务器 已存在 资源副本，且该资源副本 未过期
访问地址：http://127.0.0.1:3000/must-re...
备注：max-age=900表示资源有效期是900s
步骤一：
chrome第一次访问 该资源，缓存服务器上没有该资源副本，于是访问源服务器。最终，缓存服务器给浏览器返回200。此时，缓存服务器squid上有了资源的副本。
步骤二：
firefox第一次访问 该资源（900s内）。缓存服务器上已有该资源副本，且该副本未过期。于是，缓存服务器给firefox返回该资源副本，且状态码为200。（缓存命中）
为了验证步骤二中，缓存服务器 返回的是本地资源的副本，查看squid日志。其中，第二条就是firefox的访问记录，TCP_MEM_HIT/200表示命中本地缓存。
1477648947.594 5 127.0.0.1 TCP_MISS/200 325 GET http://127.0.0.1:3000/must-revalidate? - HIER_DIRECT/127.0.0.1 text/html
1477649012.625 0 127.0.0.1 TCP_MEM_HIT/200 333 GET http://127.0.0.1:3000/must-revalidate? - HIER_NONE/- text/html
用例2：缓存服务器 已存在 资源副本，该资源副本已过期，但源服务器上 资源未改变
访问链接：http://127.0.0.1:3000/must-re...
用chrome先后访问该资源，其间间隔超过10s。第二次访问时，chrome收到响应如下。
查看squid日志。可以看到，状态为TCP_MISS/304，表示本地副本已过期，跟源服务器进行校验，发现源服务器上资源未改变。于是，给浏览器返回304。
1477649429.105 11 127.0.0.1 TCP_MISS/304 258 GET http://127.0.0.1:3000/must-revalidate? - HIER_DIRECT/127.0.0.1-
用例3：缓存服务器 已存在 资源副本，该资源副本 已过期，但源服务器上 资源已改变
访问地址：http://127.0.0.1:3000/must-re...
用chrome先后访问该资源，其间间隔超过10s。第二次访问时，chrome收到响应如下
squid日志如下，状态都是TCP_MISS/200，表示没有命中缓存。
1477650702.807 8 127.0.0.1 TCP_MISS/200 325 GET http://127.0.0.1:3000/must-revalidate? - HIER_DIRECT/127.0.0.1 text/html
1477651020.516 4 127.0.0.1 TCP_MISS/200 325 GET http://127.0.0.1:3000/must-revalidate? - HIER_DIRECT/127.0.0.1 text/html
对比结论
以下针对的都是浏览器第n次访问资源。（n>1）
不考虑缓存服务器
考虑缓存服务器
