Web缓存与策略

Web缓存定义

Web缓存（或HTTP缓存）是用于临时存储（缓存）Web文档（如HTML页面和图像），以减少服务器延迟的一种信息技术。Web缓存系统会保存下通过这套系统的文档的副本；如果满足某些条件，则可以由缓存满足后续请求。

Web缓存会根据请求保存输出内容的副本，当下个请求到来的时候，如果是相同的URL，则会根据缓存机制决定是否使用副本响应访问请求，或是向源服务器再次发送请求。

Web缓存分类

前向位置系统（接受者或客户端）

前向缓存是Web服务器网络外部的缓存，例如在客户电脑、ISP或公司网络上。网络感知前向缓存就像一个前向缓存，但只缓存大量访问的项目。客户端（如网页浏览器）也可以存储网络内容以供重用。例如，如果按下后退按钮，则可以显示本地缓存版本的页面，而不是发送到Web服务器的新请求。位于客户端和服务器之间的Web代理可以通过评估HTTP头来选择是否存储网页内容。

反向位置系统（内容提供者或Web服务器端）

反向缓存位于一个或多个Web服务器和Web应用的前端，加速来自互联网的请求，从而减少Web服务器的高峰负载。内容分发网络（CDN）可以在整个网络的各个点上保留网页内容的副本。搜索引擎也可能会缓存一个网站；它提供了一种从最近停机的网站检索信息的方法，或者比点击直接链接更快地检索数据的方式。例如，Google就是这么做的。Google搜索结果中可以找到缓存内容的链接。

Web缓存机制

Web的缓存机制.png

HTTP定义了三种控制缓存的基本机制：新鲜度、验证和失效

新鲜度

允许不在源服务器上重新检查的情况下使用一个响应，并且可以由服务器和客户端来控制。例如，Expires响应头给出文档过期的日期，而Cache-Control: max-age指示告诉缓存该响应在多少秒内保持新鲜。

验证

可用于检查缓存的响应是否过时之后仍然有效。例如，若响应有一个Last-Modified头，缓存可以使用If-Modified-Since头来发出一个条件请求，来查看它是否已经改变。ETag（实体标签）机制还允许强弱验证。

失效

通常是另一个请求通过缓存的一个结果。例如，如果与缓存的响应关联的URL随后获得POST、PUT或DELETE请求，则缓存的响应将失效。

许多CDN和网络设备制造商已经用动态缓存取代了这个标准的HTTP缓存控制。

Web缓存阶段

强缓存（本地缓存）

浏览器发送请求前，会先去缓存里查看是否命中强缓存，如果命中直接从缓存中读取资源，不发送请求到服务器，否则进入弱缓存。

弱缓存（协商缓存）

当强缓存没有命中时，浏览器会向服务器发起请求。服务器根据Request Header中的字段来判断是否命中协商缓存。如果命中则返回304响应，但不会携带任何响应实体，只是告诉浏览器可直接从缓存中获取资源。如果本地缓存和协商缓存都没有命中，则直接从服务器加载资源。

Web缓存位置

浏览器可以在内存或硬盘中开辟一个空间用于保存请求资源副本。

内存缓存（Memory Cache）

硬盘缓存（Disk Cache）

请求一个资源查找缓存优先级：
Service Worker > Memory Cache > Disk Cache > Push Cache