http缓存机制

一、相关知识
HTTP报文：
HTTP报文就是浏览器和服务器间通信时发送及响应的数据块。
浏览器向服务器请求数据，发送请求（request）报文；服务器向浏览器返回数据，返回响应（response）报文。
（1）包含属性的首部（header）——附加信息（cookie,缓存信息等）与缓存相关的规则信息，均包含在header中。
（2）包含数据的主体部分（body）——HTTP请求真正想要传输的部分。
二、缓存规则解析
我们认为浏览器存在一个缓存数据库，用于存储缓存信息。在客户端第一次请求数据时，此时缓存数据库中没有对应的缓存数据，需要请求服务器，服务器返回后，将数据存储至缓存数据库中。
HTTP缓存有多种规则，根据是否需要重新向服务器发起请求来分类，我将其分为两大类（强制缓存，对比缓存）。
两种缓存规则的不同，强制缓存如果生效，不需要再和服务器发生交互，而对比缓存不管是否生效，都需要与服务端发生交互。两类缓存规则可以同时存在，强制缓存优先级高于对比缓存，也就是说，当执行强制缓存的规则时，如果缓存生效，直接使用缓存，不再执行对比缓存规则。
（1）强制缓存
强制缓存，在缓存数据未失效的情况下，可以直接使用缓存数据，那么浏览器是如何判断数据是否失效呢？我们知道，在没有缓存数据的时候，浏览器向服务器请求数据时，服务器会将数据和缓存规则一并返回，缓存规则信息包含在响应header中。
对于强制缓存来说，响应header中会有两个字段来标明失效规则(Expires/Cache-Control)
<1> Expires
Expires的值为服务器返回的到期时间，即下一次请求时，请求时间小于服务器返回的到期时间，直接使用缓存数据。不过Expires是HTTP 1.0的东西，现在默认浏览器均默认使用HTTP 1.1，所以它的作用基本忽略。
另一个问题是，到期时间是由服务端生成的，但是客户端时间可能跟服务端时间由误差，这就会导致缓存命中的误差。
所以HTTP 1.1的版本，使用Cache-Control替代。
<2> Cache-Control
Cache-Control是最重要的规则。常用的取值由private、public、no-cache、max-age， no-store，默认为private。
private: 客户端可以缓存
public：客户端和代理服务器都可缓存
max-age = xxx: 缓存的内容将在xxx秒后失效
no-cache: 需要使用对比缓存来验证缓存数据
no-store: 所有内容都不会缓存，强制缓存，对比缓存都不会触发。
（2）对比缓存
对比缓存，顾名思义，需要进行比较判断是否可以使用缓存。
浏览器第一次请求数据时，服务器会将缓存标识与数据一起返回给客户端，客户端将二者备份至缓存数据库中。
再次请求数据时，客户端将备份的缓存标识发送给服务器，服务器根据缓存标识进行判断，判断成功后，返回304状态码，通知客户端比较成功，可以使用缓存数据。
在对比缓存生效时，状态码为304，并且报文大小和请求时间大大减少。这其中的原因是，服务端在进行标识比较后，只返回header部分，通过状态码通知客户端使用缓存，不再需要将报文主体部分返回给客户端。
对于对比缓存来说，缓存标识的传递是我们着重需要理解的，它在请求header和响应header间进行传递，一共分为两种标识传递：Last-Modified/If-Modified-Since 和 Etag / If-None-Match（优先级高于Last-Modified/If-Modified-Since）。
总结：
对于强制缓存，服务器通知浏览器一个缓存时间，在缓存时间内，下次请求，直接用缓存，不再时间内，执行比较缓存策略。
对于比较缓存，将缓存信息中的Etag和Last-Modified通过请求发送给服务器，由服务器校验，返回304状态码时，浏览器直接使用缓存。