浏览器缓存是前端性能优化的重要一环,对于前端效率提升的重要性,不言而喻。
之前对于浏览器缓存也是一知半解,这次借着H5页面缓存优化的东风整理了一下本地浏览器端的缓存机制,如强制缓存、协商缓存等,并且然后结合门户域各部件(官网、云社区、云市场、个人中心、APP)当前的缓存机制进一步分解,旨在呈现下当前华为云官网的缓存策略,供大家参考。
1 浏览器缓存 1.1 浏览器缓存缓存是一种本地保存远端资源的机制,不管是在客户端、还是在服务端存储着,用相同的URL进行数据请求,可以直接从缓存中请求资源而不再访问源服务器。
Web前端缓存大致可以分为:数据库缓存、服务器端缓存(代理服务器缓存、CDN缓存)、浏览器缓存。
浏览器缓存也包含很多内容:HTTP 缓存、indexDB、cookie、localstorage 等等。这里我们只讨论 HTTP 缓存相关内容。
1.2 浏览器缓存的意义浏览器在本地对用户对最近请求过的文档进行存储,当用户再次访问同一页面时,浏览器就可以直接从本地磁盘加载文件。浏览器缓存的意义主要在:
a. 避免了冗余的数据传输,节省流量;
b. 加快了用户访问网页的速度;
c. 减小了服务器的压力。
2 缓存类型 2.1 第一次请求数据浏览器第一次请求数据时,浏览器缓存中没有对应的缓存数据,此时需要请求服务器,浏览器返回数据后,会把请求的数据存储至缓存数据库中。
当浏览器中存在缓存数据后,可以根据是否需要向服务器发送请求,将缓存类型分为:强制缓存和协商缓存。
2.2 强制缓存用户请求数据,如果命中强缓存,则不向服务器请求,而直接从本地资源获取,返回200状态码,并提示from disk cache或from memory cache(比从disk快)。
2.3 协商缓存在用户请求资源时,浏览器直接向服务器发送请求,协商对比服务端和本地的资源,验证本地资源是否失效。
2.4 强制缓存和协商缓存的关系强制缓存和协商缓存命中缓存资源后,都是从本地读取资源。如果强制缓存生效,则不需要再向服务器发出请求;而协商缓存,不管是否使用缓存,必须向服务器发送一个请求来协商。
两类缓存规则可以同时存在,强制缓存优先级高于协商缓存,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,不再执行协商缓存规则。如果强制缓存规则不生效,则需要进行协商缓存判断。
3 缓存相关header上文介绍了强制缓存与协商缓存的流程,那么在浏览器中,浏览器如何判定缓存数据是否失效呢?如何确认是否使用缓存数据呢?
3.1 强制缓存强制缓存的response header中会有两个字段来表明失效规则(Expires/Cache-Control)
1. Expires:Expires的值为服务端返回的到期时间,即下一次请求时,请求时间小于服务端返回的到期时间,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有误差,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。常见的取值有private、public、no-cache、max-age,
Expires和Cache-Control的关系:
a. 相同点:两者都是强缓存。
b. 不同点:
Expires是http1.0规定的,而Cache-Control是http1.1规定的。
Expires的过期时间采用的是绝对时间,容易造成差错; 而Cache-Control的过期时间采用的时相对时间,在缓存上不会出现问题。
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):
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。