关于浏览器缓存
在这里省去 DNS 缓存和 CDN 缓存。
整体流程:
什么是浏览器缓存
简单来说,浏览器缓存其实就是浏览器保存通过HTTP获取的所有资源,是浏览器将网络资源存储在本地的一种行为。
两种缓存资源
memory cache
MemoryCache顾名思义,就是将资源缓存到内存中,等待下次访问时不需要重新下载资源,而直接从内存中获取。Webkit早已支持memoryCache。
目前Webkit资源分成两类,一类是主资源,比如HTML页面,或者下载项,一类是派生资源,比如HTML页面中内嵌的图片或者脚本链接,分别对应代码中两个类:MainResourceLoader和SubresourceLoader。虽然Webkit支持memoryCache,但是也只是针对派生资源,它对应的类为CachedResource,用于保存原始数据(比如CSS,JS等),以及解码过的图片数据。
disk cache
DiskCache顾名思义,就是将资源缓存到磁盘中,等待下次访问时不需要重新下载资源,而直接从磁盘中获取,它的直接操作对象为CurlCacheManager。
memory cache | disk cache | |||
---|---|---|---|---|
相同点 | 只能存储一些派生类资源文件 | 只能存储一些派生类资源文件 | ||
不同点 | 退出进程时数据会被清除 | 退出进程时数据不会被清除 | ||
存储资源 | 一般脚本、字体、图片会存在内存当中 | 一般非脚本会存在内存当中,如css等 |
因为CSS文件加载一次就可渲染出来,我们不会频繁读取它,所以它不适合缓存到内存中,但是js之类的脚本却随时可能会执行,如果脚本在磁盘当中,我们在执行脚本的时候需要从磁盘取到内存中来,这样IO开销就很大了,有可能导致浏览器失去响应。
三级缓存原理 (访问缓存优先级)
- 先在内存中查找,如果有,直接加载。
- 如果内存中不存在,则在硬盘中查找,如果有直接加载。
- 如果硬盘中也没有,那么就进行网络请求。
- 请求获取的资源缓存到硬盘和内存。
浏览器缓存的分类
强缓存
浏览器在加载资源时,会先根据本地缓存资源的 header 中的信息判断是否命中强缓存,如果命中则直接使用缓存中的资源不会再向服务器发送请求。
现在 header 中的信息指的是 expires 和 cahe-control.
http1.0
在 http1.0 时代,给客户端设定缓存方式可通过两个字段——Pragma和Expires来规范。
虽然这两个字段早可抛弃,但为了做http协议的向下兼容,你还是可以看到很多网站依旧会带上这两个字段。
Pragma
当该字段值为no-cache的时候(事实上现在RFC中也仅标明该可选值),会知会客户端不要对该资源读缓存,即每次都得向服务器发一次请求才行。
Pragma的优先级是高于Cache-Control的。
Expires
该字段是 http1.0 时的规范,它的值为一个绝对时间的 GMT 格式的时间字符串,比如 Expires:Mon,18 Oct 2066 23:59:59 GMT。这个时间代表着这个资源的失效时间,在此时间之前,即命中缓存。
如果Pragma头部和Expires头部同时存在,则起作用的会是Pragma。
Pragma 和 Expires有一个明显的缺点:由于失效时间是一个绝对时间,所以如果客户端上的时间跟服务器上的时间不一致(特别是用户修改了自己电脑的系统时间),那缓存时间可能就没啥意义了。就会导致缓存混乱。
Cache-Control
Cache-Control 是 http1.1 时出现的 header 信息,主要是利用该字段的 max-age 值来进行判断,它是一个相对时间,例如 Cache-Control:max-age=3600,代表着资源的有效期是 3600 秒。cache-control 除了该字段外,还有下面几个比较常用的设置值:
no-cache:需要进行协商缓存,发送请求到服务器确认是否使用缓存。
no-store:禁止使用缓存,每一次都要重新请求数据。
public:可以被所有的用户缓存,包括终端用户和 CDN 等中间代理服务器。
private:只能被终端用户的浏览器缓存,不允许 CDN 等中继缓存服务器对其缓存。
Cache-Control 允许自由组合可选值。这种组合的方式也会有些限制,比如 no-cache 就不能和 max-age、min-fresh、max-stale 一起搭配使用。
Cache-Control 与 Expires 可以在服务端配置同时启用,同时启用的时候 Cache-Control 优先级高。
也就是说优先级从高到低分别是 Pragma -> Cache-Control -> Expires 。
协商缓存
当强缓存没有命中的时候,浏览器会发送一个请求到服务器,服务器根据 header 中的部分信息来判断是否命中缓存。如果命中,则返回 304 ,告诉浏览器资源未更新,可使用本地的缓存。
这里的 header 中的信息指的是 Last-Modify/If-Modify-Since 和 ETag/If-None-Match.
Last-Modify/If-Modify-Since
浏览器第一次请求一个资源的时候,服务器返回的 header 中会加上 Last-Modify,Last-modify 是一个时间标识该资源的最后修改时间。
当浏览器再次请求该资源时,request 的请求头中会包含 If-Modify-Since,该值为缓存之前返回的 Last-Modify。服务器收到 If-Modify-Since 后,根据资源的最后修改时间判断是否命中缓存。
如果命中缓存,则返回 304,并且不会返回资源内容,并且不会返回 Last-Modify。
短时间内资源发生了改变,Last-Modified 并不会发生变化。
周期性变化。如果这个资源在一个周期内修改回原来的样子了,我们认为是可以使用缓存的,但是 Last-Modified 可不这样认为,因此便有了 ETag。
Last-Modify/If-Modify-Since
与 Last-Modify/If-Modify-Since 不同的是,Etag/If-None-Match 返回的是一个校验码。ETag 可以保证每一个资源是唯一的,资源变化都会导致 ETag 变化。服务器根据浏览器上送的 If-None-Match 值来判断是否命中缓存。
与 Last-Modified 不一样的是,当服务器返回 304 Not Modified 的响应时,由于 ETag 重新生成过,response header 中还会把这个 ETag 返回,即使这个 ETag 跟之前的没有变化。
Last-Modified 与 ETag 是可以一起使用的,服务器会优先验证 ETag,一致的情况下,才会继续比对 Last-Modified,最后才决定是否返回 304。
总结
结论:
- 需要兼容HTTP1.0的时候需要使用Expires,不然可以考虑直接使用Cache-Control
- 需要处理一秒内多次修改的情况,或者其他Last-Modified处理不了的情况,才使用ETag,否则使用Last-Modified。
- 对于所有可缓存资源,需要指定一个Expires或Cache-Control,同时指定Last-Modified或者Etag。
- 可以通过标识文件版本名、加长缓存时间的方式来减少304响应。