聊聊http缓存

前言

http缓存是WEB开发中比较重要的知识，缓存的作用是减少没必要的网络请求，提升页面加载速度，优化用户体验，减轻了服务器的压力，节省了带宽。我们必须掌握缓存的基本知识，才能利用好缓存，也能帮助我们解决开发中因客户端缓存导致资源不更新问题。

http缓存分为强制缓存和协议缓存

强制缓存：

在资源文件没有过期前不会发送请求到服务器，直接使用本地缓存（磁盘、内存），强缓存通过Expires、Cache-Control 和 Pragma控制

1. Expires

它是http1.0定义的字段，属性值是一个时间戳，当客户端再次请求该资源的时候，会把客户端时间与该时间戳进行对比，如果大于该时间戳则已过期，否则直接使用该缓存资源。
Expires的一个缺点就是，返回的到期时间是服务器端的时间，这样存在一个问题，如果客户端的时间与服务器的时间相差很大，那么误差就很大，所以在HTTP 1.1版开始，使用Cache-Control: max-age=秒替代，如果Cache-Control与expires同时存在，Cache-Control生效。

2. Cache-Control

这是http1.1新增的字段，常用的属性值如有：

max-age：单位是秒，缓存时间计算的方式是距离发起的时间的秒数，超过间隔的秒数缓存失效
no-cache：不使用强缓存，需要与服务器验证缓存是否新鲜
no-store：禁止使用缓存（包括协商缓存），每次都向服务器请求最新的资源
private：专用于个人的缓存，中间代理、CDN 等不能缓存此响应
public：响应可以被中间代理、CDN 等缓存
must-revalidate：在缓存过期前可以使用，过期后必须向服务器验证

3. Pragma

也是http1.0定义的字段，只有一个属性值：no-cache，作用和Cache-Control中的no-cache一样，优先级高于 cache-control 和 expires；三者同时出现时，优先级 pragma -> cache-control -> expires

协商缓存：

当强缓存失效或者强缓存设置no-cache等不使用强缓存情况下，如果前一次请求的response header中有Last-Modified，ETag，浏览器就会在request header中携带If-Modified-Since（上一次请求返回的Last-Modified值），If-None-Match（上一次请求返回的ETag值），服务器根据这两个参数和服务资源对比看是否过期，如果没有过期服务器返回304，浏览器使用本地缓存，否则返回200，返回服务最新的资源文件。

1. Last-Modified / If-Modified-Since

当浏览器第一次请求一个url时，服务器端的返回状态码为200，同时HTTP响应头会有一个Last-Modified标记着文件在服务器端最后被修改的时间。
浏览器第二次请求上次请求过的url时，浏览器会在HTTP请求头添加一个If-Modified-Since的标记，用来询问服务器该时间之后文件是否被修改过。
如果服务器端的资源没有变化，则自动返回304状态，使用浏览器缓存，从而保证了浏览器不会重复从服务器端获取资源，也保证了服务器有变化是，客户端能够及时得到最新的资源。

2. ETag / If-None-Match

当浏览器第一次请求一个url时，服务器端的返回状态码为200，同时HTTP响应头会有一个ETag，存放着服务器端生成的一个序列值。
浏览器第二次请求上次请求过的url时，浏览器会在HTTP请求头添加一个If-None-Match的标记，用来询问服务器该文件有没有被修改。

有Last-Modified为什么还要ETag？ ETag 主要为了解决 Last-Modified 无法解决的一些问题：

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

我们通过图示看下浏览器缓存流程：

1. 浏览器第一次请求

2. 浏览器第二次请求

问题：

问题一

A：如果response header中没有Cache-Control等强缓存字段呢，浏览器怎么处理？
Q：如果没有强缓存字段浏览器会用（当前时间-最后修改时间）*10% 计算出来的时间当成max-age，这个缓存时间不一定的，经常开发没问题但测试或上生产会出问题，当然这个计算公式不是所有浏览器都是这样的，因为没有明确指定缓存策略，浏览器厂商就按自己认为合适的策略进行缓存。

问题二

A：如何解决入口页面缓存，比如微信缓存？
Q：入口页面应该加上Cache-Control：no-cache或者设置max-age一个比较短的时间，需要在http响应头中设置，不是html页面的meta标签，meta标签有的浏览器认有的浏览器不认。

问题三

A：如何解决IE8，IE9 ajax get请求缓存问题？
Q：后台接口统一返回头中统一加上Cache-Control：no-cache，百度网盘，网易邮箱等后台接口返回的header都是no-cache或max-age=0的，当然前端框架加随机数等方式也能解决，比如jquery ajax的cache：false。

总结&实践

对于前端，入口页面使用no-cache或max-age设置为较短时间，js，css本身设置max-age为较长时间，引用js，css通过打包工具加hash版本号方式，这样浏览器只会请求修改的文件，没有修改的直接用缓存。
对于后端接口，最好都加上no-cache，这样在老旧的浏览器上不会出问题。
明确指定强制缓存字段和协商缓存字段，对不同资源制定合适的缓存策略，而不是依赖浏览器的默认规则有助于解决很多缓存兼容问题。