案例解读:深入理解浏览器的缓存机制 (2)

两者可以同时存在于一次请求中,但是不会同时在一次请求中起作用。 在HTTP1.0的环境下,Cache-Control不起作用,Expires起作用; 在HTTP1.1的环境之下, Expires不起作用,而Cache-Control起作用。当前一般都是http1.1的情况,所以Expires是作为一种向下兼容的形式而存在的。

Cache-Control的选择更多,功能更为强大,推荐使用。 Expires作为强缓存,功能单一,不推荐使用。

例如:下图(华为云官网首页)中,文件global.js的Cache-Control指定的缓存失效时间max-age为86400s(1天):

案例解读:深入理解浏览器的缓存机制

3.2 协商缓存

协商缓存一般是使用 if-modified-since/Last-Modified 和 if-none-match/Etag 由服务器来决定浏览器缓存的资源是否可以使用。

1. Last-Modified / If-Modified-Since

Last-Modified:服务器响应请求时,告诉浏览器资源最后的修改时间。

If-Modified-Since:浏览器再次请求资源时,浏览器通知服务器,上次请求时,返回的资源最后修改时间。

若最后修改时间小于等于If-Modified-Since,则response header返回304,告知浏览器继续使用所保存的cache。若大于If-Modified-Since,则说明资源被改动过,返回状态码200;

2. If-none-match / Etag

Etag:服务器响应请求时,告诉浏览器当前资源在浏览器的唯一标识(生成规则由服务器确定)

If-None-Match:再次请求服务器时,通过此字段通知服务器客户端缓存数据的唯一标识。服务器收到请求后发现有If-None-Match 则与被请求资源的唯一标识进行比对,不同,说明资源又被改动过,则响应整片资源内容,返回状态码200;相同,说明资源无新修改,则响应HTTP 304,告知浏览器继续使用所保存的cache。

Etag与Last-Modified对比:

在精确度上,Etag优于Last-Modified。Last-Modified精确到s,如果1s内,资源多次改变,Etag是可以判断出来并返回最新的资源。

在性能上,Last-Modified优于Etag,因为Last-Modified只需要记录时间,而Etag需要服务器重新生成hash值,所以性能上略差。

在优先级上,Etag优于Last-Modified,Etag和Last-Modified可同时存在。本地缓存时间到期后,浏览器向服务端发送请求报文,其中Request Header中包含If-none-match和Last-Modified-Since(与服务端Etag和Last-Modified对比,Etag优先级高),用以验证本地缓存数据验证是否与服务端保持一致。在服务器端会优先判断Etag。如果相同,返回304;如果不同,就继续比较Last-Modified,然后决定是否返回新的资源。若服务端验证本地缓存与服务端一致,返回304,浏览器加载本地缓存;否则,服务器返回请求的资源,同时给出新的Etag以及Last-Modified时间。

3.3 缓存请求

以下为浏览器缓存的流程:

案例解读:深入理解浏览器的缓存机制

4 实例分析

对于客户端来说,浏览器在使用本地缓存数据时,需要对齐本地与服务器的资源;但是,对于服务端,服务器将资源下发给客户端,服务端就失去了对齐的控制权。比如,服务端设定缓存失效的max-age,在这段时间内,哪怕服务端资源已发生更改,服务端也无法通知客户端资源更新通知。所以,对于一个网页来说,需要合理的指定缓存的废弃与更新的响应策略,从而既能提升页面加载速度,同时确保页面的准确性。

以下结合华为云官网各部件,分析缓存的废弃和更新的响应策略:

4.1 官网首页:

案例解读:深入理解浏览器的缓存机制

注释:

Html:缓存有效时间为0s,页面加载时,强制浏览器每次向源服务器确认数据;

Css:改动频率较低,允许使用本地缓存,且存在强制缓存时间(各个css文件不同,按需设置);强制缓存失效再进行协商缓存;

Js:允许使用本地缓存,且存在强制缓存时间(各个js文件不同,按需设置);强制缓存失效再进行协商缓存;

Image:图片修改频率更低,允许使用本地缓存,且存在强制缓存时间(各个image文件不同,按需设置);强制缓存失效再进行协商缓存;

Gif:官网中gif主要存在于banner轮播,因此确保时效性,使用no-cache,不允许缓存,强制每次向源服务器确认数据。

注意(以下已官网首页为例,介绍缓存与版本号的关系,其余各部件都存在相同问题,后续不一一解释。):

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