HTTP 304/200(from cache) 静态资源缓存原理
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HTTP 304/200(from cache) 静态资源缓存原理
IamOkay 发表于2年前
HTTP 304/200(from cache) 静态资源缓存原理
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摘要: HTTP 304/200(from cache) 静态资源缓存设计

Http 206 文件断点续传下载原理

HTTP 204/205状态响应&HEAD请求

 

基础知识

一.304静态资源离线缓存

1)关于 Last-Modified


  在浏览器第一次请求某一个URL时,服务器端的返回状态会是200,资源响应头有一个Last-Modified的属性标记此文件在服务期端最后被修改的时间,另外一半也有个Etag,格式类似这样:

Last-Modified:Fri, 15 Feb 2013 03:06:18 GMT
ETag:"be15b26c29bce1:0" #可选,这里为了准确确认资源是否变化

举例:

  

客户端第二次请求此URL时,根据 HTTP 协议的规定,浏览器会向服务器传送 If-Modified-Since和If-None-Match(可选报头,值Etag的值) 报头,询问该时间之后文件是否有被修改过:
 

If-Modified-Since:Sat, 16 Feb 2013 07:30:07 GMT
If-None-Match:"be15b26c29bce1:0" #可选,这里为了准确确认资源是否变化

举例:

  

如果服务器端的资源没有变化,则自动返回 HTTP 304 (Not Changed.)状态码,内容为空,否则重新发起请求,请求下载资源这样就节省了传输数据量。当服务器端代码发生改变或者重启服务器时,则重新发出资源,返回和第一次请求时类似。从而保证不向客户端重复发出资源,也保证当服务器有变化时,客户端能够得到最新的资源。

 

2) 什么是”Etag”?

  HTTP 协议规格说明定义ETag为“被请求变量的实体值” 。 另一种说法是,ETag是一个可以与Web资源关联的记号(token)。典型的Web资源可以一个Web页,但也可能是JSON或XML文档。服务器单独负责判断记号是什么及其含义,并在HTTP响应头中将其传送到客户端,以下是服务器端返回的格式:
  ETag: "50b1c1d4f775c61:df3"
  客户端的查询更新格式是这样的:
  If-None-Match: W/"50b1c1d4f775c61:df3"
  如果ETag没改变,则返回状态304然后不返回,这也和Last-Modified一样。本人测试Etag主要在断点下载时比较有用。

 

    ETag出现的历史原因是Last-Modified只做到了 “秒级别”的验证,无法辨识毫秒,微妙级别的校验,因此才出现了ETag。

   ETag的出现,意味着客户端需要需求的升级,因此If-None-Match,If-Match,If-Range随之用来验证文件变化。

 

3) Last-Modified和Etags如何帮助提高性能?
  聪明的开发者会把Last-Modified 和ETags请求的http报头一起使用,这样可利用客户端(例如浏览器)的缓存。因为服务器首先产生 Last-Modified/Etag标记,服务器可在稍后使用它来判断页面是否已经被修改。本质上,客户端通过将该记号传回服务器要求服务器验证其(客户端)缓存。
  过程如下:

  1. 客户端请求一个页面(A)。

  2. 服务器返回页面A,并在给A加上一个Last-Modified/ETag。

  3. 客户端展现该页面,并将页面连同Last-Modified/ETag一起缓存。

  4. 客户再次请求页面A,并将上次请求时服务器返回的Last-Modified/ETag一起传递给服务器。

  5. 服务器检查该Last-Modified或ETag,并判断出该页面自上次客户端请求之后还未被修改,直接返回响应304和一个空的响应体。

  6. 此外,如果缓存服务器版本,类型不同,建议使用Last-Modified,Etag可能造成缓存无法验证的问题

二.缓存有效期期的实现(Cache-Control与Expires

  HTTP中,通过Cache-Control首部和Expires首部为文档指定了过期时间,通过对过期时间的判断,缓存就可以知道文档是不是在保质期内。Expires首部和Cache-Control:max-age首部都是来告诉缓存文档有没有过期,为什么需要两个响应首部来做这件简单的事情了?其实这一切都是历史原因,Expires首部是HTTP 1.0中提出来的,因为他使用的是绝对日期,如果服务端和客户端时钟不同步的话(实际上这种情况非常常见),缓存可能就会认为文档已经过了保质期。

  HTTP 1.1为了修正这个问题,引入了Cache-Control:max-age首部,这个首部使用相对时间来控制保质期,让一切变得更加合理。举个例子,我们买了一瓶汽水,如果使用Expires首部来标注保质期,就会这么写:饮料过期时间:2012年12月21日,如果某个2货不知道今天多少号,他还真不知道这饮料过期没,我小时候饮料都这么写。后来,有个挺有名的卖牛奶的,大概就叫蒙牛,他发明了一种标注保质期的方法,他怎么搞了?他这么写:保质期:12个月,行,牛逼了,我牛奶一年前就生产出来的牛奶,今天要发给厂家,发之前,先往包装上印上生产日期(当然是印发货那天),然后告诉你,明年才过期,这多聪明,搞成相对的,毒死你。也许HTTP 1.1借鉴了这个伟大的发明,于是就有了Cache-Control:max-age首部。

 

1) Last-Modified&Cache-Control 与 Expire比较

《1》Last-Modified & Cache-Control
设置 header("Last-Modified: ".gmdate("D, d M Y H:i:s", time() )." GMT"); 
Last-Modified虽然使用了缓存,但是每次打开页面依然需要向服务器发起http请求,浏览器根据用户的$_SERVER['HTTP_IF_MODIFIED_SINCE']来判断浏览器的内容是否过期,没过期的话返回304状态,浏览器内容从缓存中读取。

此外 Cache-Control也很重要,如果他的值是max-age=0,max-stable,min-refresh等于0或no-store之类的,缓存是不会被缓存的,每次都会请求服务器。如果是max-age,max-stable,min-refresh[大于0]或only-if-cached,immutable,那么很可能出现 from cache现象。

《2》Expires缓存控制
设置 header("Expires: ".gmdate("D, d M Y H:i:s", time()+$cache_time )." GMT"); 
状态码依然是200,时间依然是旧的时间,Size栏目显示为from cache,表示内容是直接从浏览器读取,浏览器根本就没有向服务器发起http请求。

 

 

2)200 OK (from cache)  实现方案

Status 200 Ok (from cache)出现的条件是Cache-Control或者Expires满足一定的条件。

 

注意:缓存控制是服务器进行报头建议,以下报头是响应头,不是请求头

2.1 使用 Cache-Control 

1.[(max-age|max-stable|min-refresh) = 缓存创建时间 < 当前系统时间][immutable][only-if-cached]
2.缓存必须带有ETag或者Last-Modified
Cache-Control:public,Max-Age=84800
ETag:"f6c01531e9c65fa96f3d40409fd030f1"

2.2 Expires不能过期

Expires:Sun, 31 Jul 2016 00:19:47 GMT

以上2种方案只要实现一种即可实现资源from cache

 

对于浏览器而言,还有一种数据是 DataURL协议的数据,这种数据也会从缓存读取,实现from cache ,但是,如果将所有数据转码成DataURL,会出现性能问题。

 

 

三.缓存使用技巧

①.无论是开发阶段还是生产阶段,建议使用Cache-Control + Last-Modified或Tag控制缓存

②.开发阶段, 建议使用Cache-Control:[no-cache,no-store|Max-Age=0]这样可以阻止浏览器使用缓存

③无论是开发阶段还是生产阶段,如果是永远不会被更改的资源,那么建议使用缓存Cache-Control:[Max-Age=3600][only-if-cached][immutable] 从而实现from cache,减少http请求。

④.如果是生产阶段建议使用Cache-Control:Max-Age=3600[no-cache|] ,缓存1小时,每次必须到服务器进行校验

⑤禁止缓存

Cache-Control: no-cache, no-store, must-revalidate

⑥缓存静态资源也可以加上public,实现跨域缓存共享

Cache-Control:public, max-age=31536000,no-cache

 ⑦ must-revalidate,校验本地缓存是否过期,过期了才去请求服务器更新缓存

 ⑧ 默认情况下,Cache-Control:public缓存都回去和服务器校验的

 

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