DNS缓存
有dns的地方,就有缓存。浏览器、操作系统、Local DNS、根域名服务器,它们都会对DNS结果做一定程度的缓存。
DNS查询过程如下:
首先搜索浏览器自身的DNS缓存,如果存在,则域名解析到此完成。
如果浏览器自身的缓存里面没有找到对应的条目,那么会尝试读取操作系统的hosts文件看是否存在对应的映射关系,如果存在,则域名解析到此完成。
如果本地hosts文件不存在映射关系,则查找本地DNS服务器(ISP服务器,或者自己手动设置的DNS服务器),如果存在,域名到此解析完成。
如果本地DNS服务器还没找到的话,它就会向根服务器发出请求,进行递归查询。
CDN缓存
浏览器本地缓存失效后,浏览器会向CDN边缘节点发起请求。类似浏览器缓存,CDN边缘节点也存在着一套缓存机制。CDN边缘节点缓存策略因服务商不同而不同,但一般都会遵循http标准协议,通过http响应头中的
Cache-control: max-age 的字段来设置CDN边缘节点数据缓存时间。
当浏览器向CDN节点请求数据时,CDN节点会判断缓存数据是否过期,若缓存数据并没有过期,则直接将缓存数据返回给客户端;否则,CDN节点就会向服务器发出回源请求,从服务器拉取最新数据,更新本地缓存,并将最新数据返回给客户端。 CDN服务商一般会提供基于文件后缀、目录多个维度来指定CDN缓存时间,为用户提供更精细化的缓存管理。
CDN 优势
CDN节点解决了跨运营商和跨地域访问的问题,访问延时大大降低。
大部分请求在CDN边缘节点完成,CDN起到了分流作用,减轻了源服务器的负载。
http缓存机制
HTTP报文
http请求报文(request)
请求行
请求方法 空格 URL 空格 协议版本 回车符 换行符
请求头(通用信息头、请求头、实体头)
头部字段名 冒号 值 回车键 换行符
...
头部字段名 冒号 值 回车键 换行符
空行
回车符 换行符
实体主体(只有post请求有)
主体
http响应报文(response)
状态行
协议版本 空格 状态码 空格 状态码描述 回车符 换行符
响应头部
头部字段名 冒号 值 回车符 换行符
...
头部字段名 冒号 值 回车符 换行符
空行
回车符 换行符
响应正文
正文
HTTP请求流程
浏览器初次向服务器发起请求后拿到请求结果,会根据响应报文中HTTP头的缓存标识,决定是否缓存返回的结果,是则将请求结果和缓存标识存入浏览器缓存中
浏览器每次发起请求,都会现在浏览器缓存中查找该请求的结果以及缓存标识
浏览器 浏览器缓存 服务器
——————第一次发起http请求——————>
<——没有该请求的缓存结果和缓存标识————
——————————————发起http请求——————————————>
<——————————返回该请求结果和缓存规则————————————
——将请求结果和缓存标识存入浏览器缓存——>
浏览器强制缓存和协商缓存
浏览器强制缓存
强制缓存就是向浏览器缓存查找结果,并根据该结果的缓存规则来决定是否使用该缓存结果的过程
强制缓存的情况分为三种:
1、不存在该缓存结果和缓存标识,强制缓存失效,直接向服务器发起请求
2、存在该缓存结果和缓存标识,但结果已经失效,强制缓存失效,使用协商缓存
3、存在该缓存结果和缓存标识,且该结果没有失效,强制缓存生效,直接返回该结果
控制强制缓存的字段:Expires,Cache-Control
Expires 是 HTTP/1.0 控制缓存的字段,值为服务器返回该请求的结果缓存时间
即再次发送请求是,客户端时间 小于 Expires的值,直接使用缓存结果
Cache-Control 是HTTP/1.1的规则,主要用于控制网页缓存,主要取值为:
public:所有的内容都缓存(客户端和代理服务器都可以缓存)
private:所有内容只有客户端可以缓存(默认值)
no-cache:客户端缓存内容,但是是否使用缓存则需要经过协商缓存来验证决定
no-store:即不使用强制缓存,也不使用协商缓存
max-age=xxx:缓存内容将在xxx秒后失效
Expires 是一个绝对值
Cache-Control 中 max-age 是相对值,解决了 Expires时期 服务端与客户端 可能出现时间差的问题
注:Expires和Cache-Control同时存在时,只有Cache-Control生效
浏览器协商缓存
协商缓存就是强制缓存失效后,浏览器携带缓存标识向服务器发起请求,由服务器根据缓存标识决定是否使用缓存的过程
协商缓存的两种情况:
1、协商缓存生效,返回304,继续使用缓存
过程:
浏览器 浏览器缓存 服务器
————————发起http请求————————>
<——该请求的缓存结果失效,只返回缓存标识——
————————携带该资源的缓存标识,发起http请求————————>
<—————————————304,该资源无更新————————————
——————获取该请求的缓存结果——————>
<——————返回该请求的缓存结果——————
2、协商缓存失败,返回200和请求结果
过程:
浏览器 浏览器缓存 服务器
————————发起http请求————————>
<——该请求的缓存结果失效,只返回缓存标识——
————————携带该资源的缓存标识,发起http请求————————>
<————————200,资源已更新,重新返回请求和结果———————
——将该请求结果和缓存标识存入浏览器缓存中—>
协商缓存的标识也是在响应报文的HTTP头中和请求结果一起返回给浏览器的
控制协商缓存的字段:
(1) Last-Modified/If-Modified-Since:Last-Modified是服务器响应请求是,返回该资源文件在服务器最后被修改的时间;If-Modified-Since再次发起请求时,携带上次返回的Last-Modified的值,服务器将该字段值与该资源最后修改时间对比,决定是否用缓存
(2)Etag/If-None-Match:Etag服务器响应请求时,返回当前资源文件的一个唯一标识,由服务器生成之;If-None-Match是再次发起请求时,携带上次返回的唯一标识Etag的值,服务器收到后,将该字段值与该资源在服务器上的Etag对比,一致 则返回304,否则返回200
注:Etag/If-None-Match优先级高于Last-Modified/If-Modified-Since,同时存在时只有Etag/If-None-Match生效
缓存
浏览器缓存分为:内存缓存 和 硬盘缓存
内存缓存特性:
(1)快速读取:内存缓存会将编译解析后的文件,存入该进程的内存中,便于下次运行时快速读取
(2)时效性:一旦关闭进程,进程内存清空
硬盘缓存特性:
永久性:直接写入硬盘文件中
复杂、缓慢:读取缓存对该缓存存放的硬盘文件进行I/O操作,重新解析
from memory cache:使用内存中的缓存
from disk cache:使用硬盘中的缓存
浏览器读取顺序:memory ——> disk
浏览器将js和图片等文件解析执行后直接存入内存缓存中,F5刷新页面时,from memory cache(使用内存中的缓存)
css文件存入硬盘中,F5刷新页面时,from disk cache(使用硬盘中的缓存)
参考文章
https://segmentfault.com/a/1190000017962411
https://www.cnblogs.com/chengxs/p/10396066.html