今天小微开店宝在测试环境发布更新的时候,同事问:“为什么我需要手动清理浏览器缓存才能看到变更?难道系统上线后也需要客户自己清理浏览器缓存吗!”看来,这个坑需要我来填了。
什么是浏览器缓存
浏览器缓存(Brower Caching)
是浏览器在本地磁盘对用户最近请求过的文档进行存储,当访问者再次访问同一页面时,浏览器就可以直接从本地磁盘加载文档。
浏览器缓存的优点有:
减少了冗余的数据传输,节省了网费
减少了服务器的负担,大大提升了网站的性能
加快了客户端加载网页的速度
在前端开发面试中,浏览器缓存是web性能优化面试题中很重要的一个知识点,从而说明浏览器缓存是提升web性能的一大利器,但是浏览器缓存如果使用不当,也会产生很多问题,正所谓是,想说爱你,并不是很容易的事。所以,结合最近遇到的案例,本文对浏览器缓存相关的知识进行总结归纳,希望对读者有所帮助。
浏览器缓存的分类
浏览器缓存主要有两类:缓存协商
和彻底缓存
,也有称之为协商缓存
和强缓存
。
浏览器在第一次请求发生后,再次请求时:
浏览器会先获取该资源缓存的header信息,根据其中的
expires
和cahe-control
判断是否命中强缓存
,若命中则直接从缓存中获取资源,包括缓存的header信息,本次请求不会与服务器进行通信;如果没有命中强缓存,浏览器会发送请求到服务器,该请求会携带第一次请求返回的有关缓存的header字段信息(Last-Modified/IF-Modified-Since、Etag/IF-None-Match),由服务器根据请求中的相关header信息来对比结果是否命中协商缓存,若命中,则服务器返回新的响应header信息更新缓存中的对应header信息,但是并不返回资源内容,它会告知浏览器可以直接从缓存获取;否则返回最新的资源内容
强缓存
强缓存是利用http的返回头中的Expires
或者Cache-Control
两个字段来控制的,用来表示资源的缓存时间。
Expires
该字段是http1.0时的规范,它的值为一个绝对时间的GMT格式的时间字符串,比如Expires:Mon,18 Oct 2066 23:59:59
GMT。这个时间代表着这个资源的失效时间,在此时间之前,即命中缓存。这种方式有一个明显的缺点,由于失效时间是一个绝对时间,所以当服务器与客户端时间偏差较大时,就会导致缓存混乱。
Cache-Control
Cache-Control是http1.1时出现的header信息,主要是利用该字段的max-age
值来进行判断,它是一个相对时间,例如Cache-Control:max-age=3600,代表着资源的有效期是3600秒。cache-control除了该字段外,还有下面几个比较常用的设置值:
no-cache:不使用本地缓存。需要使用缓存协商,先与服务器确认返回的响应是否被更改,如果之前的响应中存在ETag,那么请求的时候会与服务端验证,如果资源未被更改,则可以避免重新下载。
no-store:直接禁止游览器缓存数据,每次用户请求该资源,都会向服务器发送一个请求,每次都会下载完整的资源。
public:可以被所有的用户缓存,包括终端用户和CDN等中间代理服务器。
private:只能被终端用户的浏览器缓存,不允许CDN等中继缓存服务器对其缓存。
Cache-Control与Expires可以在服务端配置同时启用,同时启用的时候Cache-Control优先级高。
协商缓存
协商缓存就是由服务器来确定缓存资源是否可用,所以客户端与服务器端要通过某种标识来进行通信,从而让服务器判断请求资源是否可以缓存访问,这主要涉及到下面两组header字段,这两组搭档都是成对
出现的,即第一次请求的响应头带上某个字段(Last-Modified
或者Etag
),则后续请求则会带上对应的请求字段(If-Modified-Since
或者If-None-Match
),若响应头没有Last-Modified或者Etag字段,则请求头也不会有对应的字段。
Last-Modify/If-Modify-Since
浏览器第一次请求一个资源的时候,服务器返回的header中会加上Last-Modify,Last-modify是一个时间标识该资源的最后修改时间,例如Last-Modify: Thu,31 Dec 2037 23:59:59 GMT。
当浏览器再次请求该资源时,request的请求头中会包含If-Modify-Since,该值为缓存之前返回的Last-Modify。服务器收到If-Modify-Since后,根据资源的最后修改时间判断是否命中缓存。
如果命中缓存,则返回304,并且不会返回资源内容,并且不会返回Last-Modify。
ETag/If-None-Match
与Last-Modify/If-Modify-Since不同的是,Etag/If-None-Match返回的是一个校验码。ETag可以保证每一个资源是唯一的,资源变化都会导致ETag变化。服务器根据浏览器上送的If-None-Match值来判断是否命中缓存。
与Last-Modified不一样的是,当服务器返回304 Not Modified的响应时,由于ETag重新生成过,response header中还会把这个ETag返回,即使这个ETag跟之前的没有变化。
为什么要有Etag
你可能会觉得使用Last-Modified已经足以让浏览器知道本地的缓存副本是否足够新,为什么还需要Etag呢?HTTP1.1中Etag的出现主要是为了解决几个Last-Modified比较难解决的问题:
一些文件也许会周期性的更改,但是他的内容并不改变(仅仅改变的修改时间),这个时候我们并不希望客户端认为这个文件被修改了,而重新GET;
某些文件修改非常频繁,比如在秒以下的时间内进行修改,(比方说1s内修改了N次),If-Modified-Since能检查到的粒度是s级的,这种修改无法判断(或者说UNIX记录MTIME只能精确到秒);
某些服务器不能精确的得到文件的最后修改时间。
Last-Modified与ETag是可以一起使用的,服务器会优先验证ETag,一致的情况下,才会继续比对Last-Modified,最后才决定是否返回304。
强缓存与协商缓存的区别可以用下表来表示:
缓存类型 | 获取资源形式 | 状态码 | 发送请求到服务器 |
---|---|---|---|
强缓存 | 从缓存取 | 200(from cache) | 否,直接从缓存取 |
协商缓存 | 从缓存取 | 304(Not Modified) | 否,通过服务器来告知缓存是否可用 |
用户行为对缓存的影响
用户操作 | Expires/Cache-Control | Last-Modied/Etag | |
---|---|---|---|
地址栏回车 | 有效 | 有效 | |
页面链接跳转 | 有效 | 有效 | |
新开窗口 | 有效 | 有效 | |
前进回退 | 有效 | 有效 | |
F5刷新 | 无效 | 有效 | |
Ctrl+F5强制刷新 | 无效 | 无效 |
实际问题分析
如文章开头所属,代码更新到线上后用户浏览器不能自行更新,我们不能要求客户在系统更新后都进行一次缓存清理的操作。
到底该如何解决呢?
在资源请求的URL中增加一个参数,比如:js/mian.js?ver=0.7.1。这个参数是一个版本号,每一次部署的时候变更一下,当这个参数变化的时候,强缓存都会失效并重新加载。这样一来,静态资源,部署以后就需要重新加载。这样就比较完美的解决了问题。
进一步思考
这样做是不是最完美的呢?很遗憾,不是。
至于有什么更好的建议,希望大家在留言区进行讨论。
谢谢!