HTTP快取機制和原理

2021-09-23 21:56:10 字數 2542 閱讀 9494

作為web開發,http 快取機制作為 web 效能優化的重要手段。這篇博文主要是,關於瀏覽器會對請求的靜態檔案進行快取,但是為什麼被快取,快取是怎樣生效的。

http報文就是瀏覽器和伺服器間通訊時傳送及響應的資料塊。瀏覽器向伺服器請求資料,傳送請求(request)報文;伺服器向瀏覽器返回資料,返回響應(response)報文。

報文資訊:

包含資料的主體部分(body):http請求真正想要傳輸的部分

為方便理解,我們可以假設瀏覽器有乙個資料庫進行儲存資料。

1.在客戶端第一次請求資料時,此時快取資料庫中沒有對應的快取資料,需要請求伺服器,伺服器返回後,將資料儲存至快取資料庫中。

http快取有多種規則,根據是否需要重新向伺服器發起請求來分類,我將其分為兩大類(強制快取,對比快取)。

強制快取規則類似於客戶端直接向快取伺服器傳送請求,如果快取伺服器存在快取資料,且有效,直接返回給客戶端,只是命中情況。但是對於對比快取來講,首先客戶端先向快取伺服器傳送獲取快取資料庫標識,然後客戶端獲取到該標識之後,在向應用伺服器傳送請求,判斷該標識是否有效,如果有效,再從快取快取伺服器中獲取快取資料,當然也是命中情況。未命中情況區別也類似。

這裡我們可以總結:

強制快取如果生效,不需要再和伺服器發生互動,而對比快取不管是否生效,都需要與服務端發生互動。

兩類快取規則可以同時存在,強制快取優先順序高於對比快取,也就是說,當執行強制快取的規則時,如果快取生效,直接使用快取,不再執行對比快取規則。下面我們分別看下這兩個快取。

強制快取,在快取資料未失效的情況下,可以直接使用快取資料,那麼瀏覽器是如何判斷快取資料是否失效呢?在沒有快取資料的時候,瀏覽器向伺服器請求資料時,伺服器會將資料和快取規則一併返回,快取規則資訊包含在響應header中,響應header中會有兩個欄位來標明失效規則(expires/cache-control),這個也就是瀏覽器自己判斷返回的資料是否有效。

服務端返回的到期時間,即下一次請求時,請求時間小於服務端返回的到期時間,直接使用快取資料。不過expires 是http 1.0的東西,現在預設瀏覽器均預設使用http 1.1,所以它的作用基本忽略。另乙個問題是,到期時間是由服務端生成的,但是客戶端時間可能跟服務端時間有誤差,這就會導致快取命中的誤差。所以http 1.1 的版本,使用cache-control替代。

cache-control 是最重要的規則。常見的取值有private、public、no-cache、max-age,no-store,預設為private。

如下圖:

圖中制定了max-age,預設是private。

需要進行比較判斷是否可以使用快取。

1.瀏覽器第一次請求資料時,伺服器會將快取標識與資料一起返回給客戶端,客戶端將二者備份至快取資料庫中。

2.再次請求資料時,客戶端將備份的快取標識傳送給伺服器,伺服器根據快取標識進行判斷,判斷成功後,返回304狀態碼,通知客戶端比較成功,可以使用快取資料。

這個過程可以通過,清理瀏覽器快取,然後訪問乙個頁面,定位乙個靜態檔案,然後直接重新整理,會看到部分的靜態檔案的返回狀態碼是304。

在對比快取生效時,狀態碼為304,並且報文大小和請求時間大大減少。原因是,服務端在進行標識比較後,只返回header部分,通過狀態碼通知客戶端使用快取,不再需要將報文主體部分返回給客戶端。它在請求header和響應header間進行傳遞,一共分為兩種標識傳遞。

last-modified :伺服器在響應請求時,告訴瀏覽器資源的最後修改時間。

if-modified-since再次請求伺服器時,通過此欄位通知伺服器上次請求時,伺服器返回的資源最後修改時間。伺服器收到請求後發現有頭if-modified-since 則與被請求資源的最後修改時間進行比對。若資源的最後修改時間大於if-modified-since,說明資源又被改動過,則響應整片資源內容,返回狀態碼200;若資源的最後修改時間小於或等於if-modified-since,說明資源無新修改,則響應http 304,告知瀏覽器繼續使用所儲存的cache。

優先順序高於last-modified / if-modified-since

etag:伺服器響應請求時,告訴瀏覽器當前資源在伺服器的唯一標識(生成規則由伺服器決定)。

if-none-match:再次請求伺服器時,通過此欄位通知伺服器客戶段快取資料的唯一標識。

伺服器收到請求後發現有頭if-none-match 則與被請求資源的唯一標識進行比對:

HTTP快取機制及原理

前言 http 快取機制作為 web 效能優化的重要手段,對於從事 web 開發的同學們來說,應該是知識體系庫中的乙個基礎環節,同時對於有志成為前端架構師的同學來說是必備的知識技能。但是對於很多前端同學來說,僅僅只是知道瀏覽器會對請求的靜態檔案進行快取,但是為什麼被快取,快取是怎樣生效的,卻並不是很...

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http 快取機制作為 web 效能優化的重要手段,但是對於很多前端同學來說,僅僅只是知道瀏覽器會對請求的靜態檔案進行快取,但是為什麼被快取,快取是怎樣生效的,卻並不是很清楚。http報文就是瀏覽器和伺服器間通訊時傳送及響應的資料塊。請求報文 request 和響應報文 response http請...

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流程如下圖所示 基於http協議的http快取是通過在請求頭和響應頭中設定相應的字段值來實現的。expires欄位的值為伺服器返回的快取資源的到期時間 絕對時間 即下一次請求時間小於服務端返回的到期時間,直接使用快取資料。expires是http 1.0的東西,現在瀏覽器預設使用http 1.1,所...