下班前几分钟,我彻底弄懂了前端缓存

目录

前言

正文

分类

强缓存

Expires

Cache-Control

协商缓存

Last-Modified 和 If-Modified-Since

Etag 和 If-None-Match

流程图

扩展

缓存失效问题

缓存存放位置


前言

前端缓存,这是一个老生常谈的话题,也常被作为前端面试的一个知识点。下班前几分钟,我回顾了一下其基本内容。

正文

分类

前端缓存分为强缓存和协商缓存两种。

强缓存

强缓存主要使用 Expires、Cache-Control 两个头字段,当二者同时存在时 Cache-Control 的优先级更高。当命中强缓存时,客户端不会再发送请求,而是直接从缓存中读取内容,并返回 HTTP 状态码200。

Expires

响应头,代表该资源的过期时间。是一个 GMT 格式的标准时间。

当客户端向服务器发送请求时,服务器在返回资源的同时还会带上响应头 Expires,表示该资源的具体过期时间,如果客户端在过期时间之前再次请求该资源,则不需要再请求服务器了,可以直接在缓存里面中读取。

使用 Expires 的优点:

  • 在过期时间以内,为用户省了很多流量。

  • 降低了服务器重复读取磁盘文件的压力。

使用 Expires 的缺点:

  • 缓存过期以后,服务器不管文件有没有变化,都会再次请求服务器。

  • 缓存过期时间是一个具体的时间,这个时间依赖于客户端的时间,如果时间不准确或者被改动,缓存也会随之受到影响。

Cache-Control

请求/响应头,缓存控制字段,精确控制缓存策略。

为了让强缓存更精确,HTTP1.1 增加了 Cache-Control 字段。Cache-Control 既能出现在请求头又能出现在响应头,其不同的值代表不同策略,下面具体分析一下。

Cache-Control 服务端参数:

  • max-age:缓存有效时间,是一个相对时间,比 Expires 表示的时间更精确。

  • s-maxage:用于表示 cache 服务器上(比如 cache CDN,缓存代理服务器)的缓存有效时间,并只对 public 缓存有效。

  • no-cache:不使用本地强缓存,需要使用协商缓存(下面展开)。

  • no-store:直接禁止浏览器缓存数据,每次用户请求该资源,都会向服务器发送请求,每次都会下载完整的资源。

  • public:可以被所有的用户缓存,包括终端用户和中间代理服务器。

  • private:只能被终端用户的浏览器缓存,不允许中间缓存代理进行缓存(默认的)。

 Cache-Control 客户端参数:

  • max-stale: 5,表示当客户端到代理服务器上拿缓存时,即使代理缓存过期,但只要过期时间在 5 秒之内,还是可以从代理中获取的。

  • min-fresh: 5,表示代理缓存需要一定的新鲜度,不要等到缓存刚好到期再获取,一定要在到期前 5 秒之前获取,否则将获取不到。

  • only-if-cached:表示客户端只会接受代理缓存,而不会接受源服务器的响应。如果代理缓存无效,则直接返回 504(Gateway Timeout)。

协商缓存

协商缓存主要有四个头字段,它们两两组合一起使用,Last-Modified 和 If-Modified-Since 一组,Etag 和 If-None-Match 一组。当二者同时存在时,Etag 和 If-None-Match 组合的优先级更高。当命中协商缓存的时候,服务器会返回 HTTP 状态码304,让客户端直接从本地缓存里面读取资源。

Last-Modified 和 If-Modified-Since

Last-Modified

响应头,资源最近修改时间,由服务器告诉浏览器。

If-Modified-Since

请求头,资源最近修改时间,由浏览器告诉服务器。其实就是第一次访问服务端时返回的 Last-Modified 的值。

使用场景

当客户端第一次请求服务器的时候,服务端会返回一个 Last-Modified 响应头,该字段是一个标准时间。在客户端请求服务器时会带上 If-Modified-Since 请求头字段,该字段的值就是服务器上一次返回的 Last-Modified 的值。服务器接收到请求后会比较这两个值是否一样,一样就返回 状态码304,让客户端直接从缓存中读取;不一样则返回新文件给客户端并更新 Last-Modified 响应头字段的值。

使用 Last-Modified 和 If-Modified-Since 的优点:

  • 当缓存有效时,服务器不会返回文件给客户端,而是直接返回 状态码304,让客户端从缓存中获取文件。大大节省了流量和带宽以及服务器的压力。

使用 Last-Modified 和 If-Modified-Since 的缺点:

  • Last-Modified 过期时间只能精确到秒。如果在同一秒内既修改文件又获取文件,客户端将获取不到最新文件。

Etag 和 If-None-Match

Etag

响应头,资源标识,由服务器告诉浏览器。

If-None-Match

请求头,缓存资源标识,由浏览器告诉服务器。其实就是第一次访问服务端时返回的 Etag 的值。

使用场景

为了解决文件修改时间只能精确到秒带来的问题,我们引入 Etag 响应头。Etag 是由文件修改时间与文件大小计算而成,只有当文件内容或修改时间改变时,Etag 的值才会发生变化。

当客户端第一次请求服务器的时候,服务端会返回一个 Etag 响应头。客户端请求服务器的时候会带上 If-None-Match 请求头字段,该字段的值就是服务器上一次返回的 Etag 的值。服务器接收到请求后会比较这两个值是否一样,一样就返回 状态码304,让客户端直接从缓存中读取;不一样就会返回新文件给客户端并更新 Etag 响应头字段的值。

使用 Etag 和 If-None-Match 的优点:

  • 当缓存有效时,服务器不会返回文件给客户端,而是直接返回 状态码304,让客户端从缓存中获取文件。大大节省了流量和带宽以及服务器的压力。

  • 并且解决了一秒内修改并读取文件的问题。

流程图

下班前几分钟,我彻底弄懂了前端缓存_第1张图片

扩展

缓存失效问题

缓存可以为我们带来好处,大大提升响应速度以及减轻服务端的压力,但是也会出现一些问题,比如我们明明更新了文件版本,为什么客户端获取到的还是旧文件。在不同的时间段有不同的解决方案。

旧方案

旧方案通过人工自己修改文件名或者为文件名带上版本号、时间戳等,这样客户端就会当新文件请求并使用,之前的强缓存就算在有效期内也会失效。


                    
                    

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