iOS中URL缓存策略-NSURLRequestCachePolicy

最近由于对NSURLRequestCachePolicy设置不当，导致了版本中出现一些bug，特此对NSURLRequestCachePolicy进行了一些研究

NSURLRequestCachePolicy的定义如下

typedef NS_ENUM(NSUInteger, NSURLRequestCachePolicy)
{
    NSURLRequestUseProtocolCachePolicy = 0,

    NSURLRequestReloadIgnoringLocalCacheData = 1,
    NSURLRequestReloadIgnoringLocalAndRemoteCacheData = 4, // Unimplemented
    NSURLRequestReloadIgnoringCacheData = NSURLRequestReloadIgnoringLocalCacheData,

    NSURLRequestReturnCacheDataElseLoad = 2,
    NSURLRequestReturnCacheDataDontLoad = 3,

    NSURLRequestReloadRevalidatingCacheData = 5, // Unimplemented
};

• NSURLRequestUseProtocolCachePolicy
  默认的缓存策略，其行为是由协议指定的针对该协议最好的实现方式。关于该策略的介绍，篇后详细说明。

• NSURLRequestReloadIgnoringCacheData
  从服务端加载数据，完全忽略缓存。

• NSURLRequestReturnCacheDataElseLoad
  使用缓存数据，忽略其过期时间；只有在没有缓存版本的时候才从源端加载数据。

• NSURLRequestReturnCacheDataDontLoad
  只使用cache数据，如果不存在cache，请求失败；用于没有建立网络连接离线模式

NSURLRequestUseProtocolCachePolicy实现机制

苹果官方提供的决策树如下：

NSURLRequestUseProtocolCachePolicy 对于HTTP和HTTPS的决策树

由图中可以看出，简单流程如下：

1. 如果请求的缓存响应不存在，则URL加载系统直接从源端加载数据；
2. 否则，如果缓存响应中没有明确表示每次请求必须重新验证，则如果不是响应的缓存过期了，则URL加载系统会返回缓存数据
3. 如果缓存的响应过期或者需要重新验证，URL加载系统发送HEAD请求到源端，查看资源是否发生了变化。如果变化了，则URL加载系统取出从始发源的数据。否则，它返回缓存的响应。

缓存的响应过期或者需要重新验证说明

对于缓存的响应过期或者需要重新验证的情况，可以通过HTTP中请求和响应头来判断

• Cache-Control
  在第一次请求到服务器资源的时候，服务器需要使用Cache-Control这个响应头来指定缓存策略，它的格式如下：Cache-Control:max-age=xxxx，这个头指指明缓存过期的时间
  Cache-Control头具有如下选项:

常量	意义
public	指示响应可被任何缓存区缓存
private	内容只缓存到私有缓存中(仅客户端可以缓存)
no-cache	指示请求或响应消息不能缓存
no-store	所有内容都不会被缓存到缓存或 Internet 临时文件中
must-revalidation	如果缓存的内容失效，请求必须发送到服务器进行重新验证
max-age	可以接收生存期不大于指定时间（以秒为单位）的响应
min-fresh	可以接收响应时间小于当前时间加上指定时间的响应
max-stale	可以接收超出超时期间的响应消息

• Expires
  Expires表示存在时间，允许客户端在这个时间之前不去检查（发请求），等同max-age的效果。但是如果同时存在，则被Cache-Control的max-age覆盖。
  格式：Expires = "Expires" ":" HTTP-date"
  例如：Expires: Thu, 01 Dec 1994 16:00:00 GMT （必须是GMT格式）

• Last-Modified/If-Modified-Since
  Last-Modified是由服务器返回响应头，标识资源的最后修改时间.
  If-Modified-Since 则由客户端发送，标识客户端所记录的，资源的最后修改时间。服务器接收到带有该请求头的请求时，会使用该时间与资源的最后修改时间进行对比，如果发现资源未被修改过，则直接返回HTTP 304而不返回包体，告诉客户端直接使用本地的缓存。否则响应完整的消息内容。

• Etag/If-None-Match
  Etag 由服务器发送，告之当资源在服务器上的一个唯一标识符。
  客户端请求时，如果发现资源过期(使用Cache-Control的max-age)，发现资源具有Etag声明，这时请求服务器时则带上If-None-Match头，服务器收到后则与资源的标识进行对比，决定返回200或者304。

参考：

• NSURLRequest
• Caching in HTTP