http缓存

前言

我们用 http 访问时，会先发送一个请求，之后服务器返回一个应答，在 Chrome 的开发者工具(按 F12 或右击选择检查)中展现了整个过程：

第一部分 General 是概要，包含请求地址，请求方式，状态码，服务器地址以及 Referrer 策略。

第二部分是应答头部，是服务器返回的。

第三部分是请求头部，是客户端发送的。

缓存控制和缓存校验

这次我们从两个角度来看看 http 的缓存： 缓存控制和缓存校验。

缓存控制： 控制缓存的开关，用于标识请求或访问中是否开启了缓存，使用了哪种缓存方式。

缓存校验： 如何校验缓存，比如怎么定义缓存的有效期，怎么确保缓存是最新的。

缓存控制

在 http 中，控制缓存开关的字段有两个：Pragma 和 Cache-Control。

Pragma

Pragma 有两个字段 Pragma 和 Expires。

Pragma 的值为 no-cache 时，表示禁用缓存.

Expires 的值是一个 GMT 时间，表示该缓存的有效时间。

Pragma 是旧产物，已经逐步抛弃，有些网站为了向下兼容还保留了这两个字段。如果一个报文中同时出现 Pragma 和 Cache-Control 时，以 Pragma 为准。同时出现 Cache-Control 和 Expires 时，以 Cache-Control 为准。即优先级从高到低是 Pragma -> Cache-Control -> Expires

Cache-Control

在介绍之前，先啰嗦两个容易忽视的地方：

符合缓存策略时，服务器不会发送新的资源，但不是说客户端和服务器就没有会话了，客户端还是会发请求到服务器的。
Cache-Control 除了在响应中使用，在请求中也可以使用。我们用开发者工具来模拟下请求时带上 Cache-Control：勾选 Disable cache，刷新页面，可以看到 Request Headers 中有个字段 Cache-Control: no-cache。

同时在 Response Headers 中也能到 Cache-Control 字段，它的值是 must-revalidate，这是服务端设置的。

请求时 Cache-Control 可设值

在请求中使用 Cache-Control 时，它可选的值有：

响应时 Cache-Control 可设值

no-store 优先级最高

在 Cache-Control 中，这些值可以自由组合，多个值如果冲突时，也是有优先级的，而 no-store 优先级最高。我们可以测试下：在 nginx 中做如下配置：

nginx

server {
    listen 88;
    root /opt/ms;
    index index.php index.html index.htm index.nginx-debian.html;

    location ~* ^.+\.(css|js|txt|xml|swf|wav)$ {
        add_header Cache-Control no-store;
        add_header Cache-Control max-age=3600;
        add_header Cache-Control public;
        add_header Cache-Control only-if-cached;
        add_header Cache-Control no-cache;
        add_header Cache-Control must-revalidate;
    }
}

在/opt/ms 下增加个文件 type.css，内容如下：

css

a {
  color: #000000;
}
a:focus,
a:hover {
  text-decoration: none;
  color: #708090;
}

配置好之后，reload 下 nginx，在浏览器访问地址http://127.0.0.1:88/type.css，可以看到响应头部包含nginx配置中的字段：

重复刷新访问，会发现每次的状态码都是 200，原因是 no-store 的优先级最高，本地不保存，每次都需要服务器发送资源。

public 和 private 的选择

如果你用了 CDN，你需要关注下这个值。CDN 厂商一般会要求 cache-control 的值为 public，提升缓存命中率。如果你的缓存命中率很低，而访问量很大的话，可以看下是不是设置了 private，no-cache 这类的值。如果定义了 max-age，可以不用再定义 public，它们的意义是一样的。

哪里会设置 Cache-Control

以 LNMP 的环境为例，一次响应经历的过程是：

php-cgi 解析代码并执行，将结果返回给 nginx，
如果 nginx 前面有反向代理，则会经过一次反向代理服务器，

所以 cache-control 可能会在 nginx，php-cgi，php 代码，反向代理服务器这些地方地方设置。在 php.ini 中，有个参数是 session.cache_limiter，需要注意下。在 nginx 中有个很常见的配置：

nginx

location ~* ^.+\.(ico|gif|jpg|jpeg|png)$ {
    expires 30d;
}

这个指令等同于 cache-control: max-age=2592000，同时你会在响应头部看到一个 etag 字段，这是由于 nginx 默认开启，如果要关闭可以增加个配置 etag off。这个 etag 就是我们接下要看的缓存校验字段。

缓存校验

在缓存中，我们需要一个机制来验证缓存是否有效。比如服务器的资源更新了，客户端需要及时刷新缓存；又或者客户端的资源过了有效期，但服务器上的资源还是旧的，此时并不需要重新发送。缓存校验就是用来解决这些问题的，在 http 1.1 中，我们主要关注下Last-Modified 和 etag 这两个字段。

Last-Modified

服务端在返回资源时，会将该资源的最后更改时间通过Last-Modified字段返回给客户端。客户端下次请求时通过If-Modified-Since或者If-Unmodified-Since并带上Last-Modified，服务端检查该时间是否与服务器的最后修改时间一致：如果一致，则返回304状态码，不返回资源；如果不一致则返回200状态码和修改后的资源，并带上新的时间。

If-Modified-Since 和 If-Unmodified-Since 的区别

If-Modified-Since： 告诉服务器如果时间一致，返回 状态码304
If-Unmodified-Since： 告诉服务器如果时间不一致，返回 状态码412

etag

单纯的以修改时间来判断还是有缺陷，比如文件的最后修改时间变了，但内容没变。对于这样的情况，我们可以使用 etag 来处理。 etag 的方式是这样：服务器通过某个算法对资源进行计算，取得一串值(类似于文件的 md5 值)，之后将该值通过 etag 返回给客户端，客户端下次请求时通过 If-None-Match 或 If-Match 带上该值，服务器对该值进行对比校验：如果一致则不要返回资源。

If-None-Match 和 If-Match 的区别

If-None-Match： 告诉服务器如果一致，返回状态码304，不一致则返回资源
If-Match： 告诉服务器如果不一致，返回状态码412

总结

缓存开关是： pragma， cache-control。
缓存校验有：Expires，Last-Modified，etag。
从状态码的角度来看，它们的关系如下图：

cache-control 的各个值关系如下图

原文

浅谈 http 中的 Cache-Control

http缓存 #

前言 #

缓存控制 #

Pragma #

Cache-Control #

请求时 Cache-Control 可设值 #

响应时 Cache-Control 可设值 #

no-store 优先级最高 #

public 和 private 的选择 #

哪里会设置 Cache-Control #

缓存校验 #

Last-Modified #

If-Modified-Since 和 If-Unmodified-Since 的区别 #

etag #

If-None-Match 和 If-Match 的区别 #

总结 #

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