HTTP 缓存 之 Etag

Etag

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目录

• 1 Last-Modified和Etags如何帮助提高性能?
• 2 作用
• 3 工作原理
• 4 Apache中Etag实现
• 5 弱校验(弱Etag)

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HTTP协议规格说明定义ETag为“被请求变量的实体值”。

另一种说法是，ETag是一个可以与Web资源关联的记号（token）。典型的Web资源可以一个Web页，但也可能是JSON或XML文档。服务器单独负责判断记号是什么及其含义，并在HTTP响应头中将其传送到客户端，以下是服务器端返回的格式：

ETag:"50b1c1d4f775c61:df3"

客户端的查询更新格式是这样的：

If-None-Match : W / "50b1c1d4f775c61:df3"

如果ETag没改变，则返回状态304然后不返回，这也和Last-Modified一样。

测试Etag主要在断点下载时比较有用。

Etag - Last-Modified和Etags如何帮助提高性能?

聪明的开发者会把Last-Modified和ETags请求的http报头一起使用，这样可利用客户端（例如浏览器）的缓存。因为服务器首先产生Last-Modified/Etag标记，服务器可在稍后使用它来判断页面是否已经被修改。本质上，客户端通过将该记号传回服务器要求服务器验证其（客户端）缓存。
过程如下:
1.客户端请求一个页面（A）。
2.服务器返回页面A，并在给A加上一个Last-Modified/ETag。
3.客户端展现该页面，并将页面连同Last-Modified/ETag一起缓存。
4.客户再次请求页面A，并将上次请求时服务器返回的Last-Modified/ETag一起传递给服务器。
5.服务器检查该Last-Modified或ETag，并判断出该页面自上次客户端请求之后还未被修改，直接返回响应304和一个空的响应体。

Etag - 作用

Etag 主要为了解决 Last-Modified 无法解决的一些问题。

1、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;

2、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)

3、某些服务器不能精确的得到文件的最后修改时间；

为此，HTTP/1.1 引入了 Etag(Entity Tags).Etag仅仅是一个和文件相关的标记，可以是一个版本标记,比如说v1.0.0或者说"2e681a-6-5d044840"这么一串看起来很神秘的编码。但是HTTP/1.1标准并没有规定Etag的内容是什么或者说要怎么实现，唯一规定的是Etag需要放在""内。

Etag - 工作原理

Etag由服务器端生成，客户端通过If-Match或者说If-None-Match这个条件判断请求来验证资源是否修改。常见的是使用If-None-Match.请求一个文件的流程可能如下：

====第一次请求===
1.客户端发起 HTTP GET 请求一个文件；
2.服务器处理请求，返回文件内容和一堆Header，当然包括Etag(例如"2e681a-6-5d044840")(假设服务器支持Etag生成和已经开启了Etag).状态码200

====第二次请求===
1.客户端发起 HTTP GET 请求一个文件，注意这个时候客户端同时发送一个If-None-Match头，这个头的内容就是第一次请求时服务器返回的Etag：2e681a-6-5d044840
2.服务器判断发送过来的Etag和计算出来的Etag匹配，因此If-None-Match为False，不返回200，返回304，客户端继续使用本地缓存；

流程很简单，问题是，如果服务器又设置了Cache-Control:max-age和Expires呢，怎么办？
答案是同时使用，也就是说在完全匹配If-Modified-Since和If-None-Match即检查完修改时间和Etag之后，服务器才能返回304.(不要陷入到底使用谁的问题怪圈)

Etag - Apache中Etag实现

1.Apache首先判断是不是弱Etag，这个留在下面讲。如果不是，进入第二种情况：

强Etag根据配置文件中的配置来设置Etag值，默认的Apache的FileEtag设置为：

FileEtag INode Mtime Size

也就是根据这三个属性来生成Etag值，他们之间通过一些算法来实现，并输出成hex的格式，相邻属性之间用-分隔，比如：

Etag"2e681a-6-5d044840"

这里面的三个段，分别代表了INode，MTime，Size根据算法算出的值的Hex格式，(如果在这里看到了非Hex里面的字符(也就是0-f)，那你可能看见神了:))

当然，可以改变Apache的FileEtag设置，比如设置成FileEtagSize,那么得到的Etag可能为：

Etag"6"

总之，设置了几个段，Etag值就有几个段。(不要误以为Etag就是固定的3段式)

说明
这里说的都是Apache2.2里面的Etag实现，因为HTTP/1.1并没有规定Etag必须是什么样的实现或者格式，因此，也可以修改或者完全编写自己的算法得到Etag，比如"2e681a65d044840"，客户端会记住并缓存下这个Etag(Windows里面保存在哪里，下次访问的时候直接拿这个值去和服务器生成的Etag对比。

注意
不管怎么样的算法，在服务器端都要进行计算，计算就有开销，会带来性能损失。因此为了榨干这一点点性能，不少网站完全把Etag禁用了(比如Yahoo!)，这其实不符合HTTP/1.1的规定，因为HTTP/1.1总是鼓励服务器尽可能的开启Etag。

Etag - 弱校验(弱Etag)

重新考虑前面提到的3个问题：

问题1、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;

解决办法：如果使用强Etag，每次得会要求重新GET页面，如果使用Etag，比方说设置成 File Etag Size 等，就可以忽略 MTime 造成的 Last-Modified 时间修改从而影响了 If-Modified-Since(IMS) 这个校验了。这点和弱Etag无关。

问题2、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)

解决办法：如果是这种情况，Apache会自动判断请求时间和修改时间之间的差值，如果小于1s，Apache会认为这个文件在这1秒内可能会再次被修改，因此生成一个弱Etag(WeakEtag),这个Etag仅仅基于MTime来生成，因此MTime只能精确到s，所以1s内生成的Etag总是一样，这样就避免了使用强Etag造成的1s内频繁的刷新Cache的情况。(貌似不用Etag，仅仅使用Last-Modified就可以解决，但是这针对的仅仅是修改超级频繁的情况，很多文件可能同时也使用强Etag验证)。弱Etag以W/开始，比如:W/"2e681a"

问题3、某些服务器不能精确的得到文件的最后修改时间；

解决办法：生成Etag，因为Etag可以综合Inode，MTime和Size，可以避免这个问题