網頁快取相關的HTTP頭部資訊詳解

^_^果凍^_^發表於2019-07-21
網頁快取HTTP

前言

之前看完了李智慧老師著的《大型網站技術架構-核心原理與案例分析》這本書，書中多次提起瀏覽器快取的話題，恰是這幾天生產又遇到了一個與快取的問題，發現自己書是沒少看，正經走心的內容卻不多，這次就藉著工作中遇到的問題，一併把與網頁快取相關的HTTP頭部資訊總結一番，一來總結給自己看，以便後期查閱；二來把自己的想法和園中朋友分享，互相指點，如此，豈不妙哉！！！

簡單的總結來說，在HTTP中與網頁快取相關的HTTP頭部資訊分為以下三組：

  • Last-Modified和If-Modified-Since
  • ETags和If-None-Match
  • Expires和Cache-Control

下面就分別對這三組HTTP頭進行詳細的說明和總結！

Last-Modified和If-Modified-Since

在HTTP中Last-Modified與If-Modified-Since都是用於記錄頁面最後修改時間的HTTP頭資訊，二者的區別如下：

  • Last-Modified是由伺服器往客戶端傳送的HTTP頭；
  • If-Modified-Since是由客戶端往伺服器傳送的頭。

所以，請牢牢記住上述基本知識點，這樣才能工作中分析請求包時不會暈頭轉向。

網頁快取相關的HTTP頭部資訊詳解

如上圖所示，使用者通過瀏覽器第一次請求相關網頁時，伺服器會返回一個Last-Modified:Mon, 26 Apr 2019 13:22:17 GMT這樣的請求頭；當使用者再次訪問對應的網頁時，瀏覽器會將伺服器響應的Last-Modified值賦給If-Modified-Since，接下來，瀏覽器會帶著If-Modified-Since:Mon, 26 Apr 2019 13:22:17 GMT這樣的請求頭去訪問伺服器應用。伺服器收到請求後，會將這個對應網頁的更新時間與If-Modified-Since進行比對以決定是返回304重定向碼還是200成功碼。

ETags和If-None-Match

通過上面的總結，我們知道Last-Modified和If-Modified-Since只能判斷資源的最後修改時間，以此來決定是否使用快取。而ETags和If-None-Match則比較更高階一點。通過ETags和If-None-Match，我們可以對資源的任何屬性進行判斷，以此判斷是否使用快取。同樣的，我們也需要記住ETags和If-None-Match的兩個知識點：

  • ETags是由伺服器往客戶端傳送的HTTP頭；
  • If-None-Match是由客戶端往伺服器傳送的頭。

網頁快取相關的HTTP頭部資訊詳解

請求邏輯與Last-Modified和If-Modified-Since大致一樣，不同之處就是在伺服器端的判斷。比如有些特定的場合下，一些靜態的檔案，可能會被頻繁的更新，但是檔案內容沒有變化，這時候如果使用Last-modified，伺服器端始終返回最新的內容給瀏覽器，而Etag是根據檔案內容來的，如果內容沒有變化的話，始終會讓瀏覽器使用本地快取的檔案。所以，使使用ETag可以更好的避免一些不必要的伺服器相應。

Expires和Cache-Control

新增Expires頭能有效的利用瀏覽器的快取能力來改善頁面的效能，能在後續的頁面中有效避免很多不必要的HTTP請求，WEB伺服器使用Expires頭來告訴Web客戶端它可以使用一個元件的當前副本，直到指定的時間為止。例如：Expires：Thu，15 Apr 2019 20：00：00 GMT;這個告訴瀏覽器快取有效性持續到2019年4月15日為止，在這個時間之內相同的請求使用快取，這個時間之外使用HTTP請求。與上面說到的Last-Modified和If-Modified-Since和ETags和If-None-Match相比，是能夠節省一點頻寬的，因為可能會少發一次HTTP請求。

但是Expires有一個明顯的缺點；由於返回的到期時間是伺服器端的時間，這樣存在一個問題，如果客戶端的時間與伺服器的時間相差很大，那麼誤差就很大，所以在HTTP 1.1版開始，使用Cache-Control:max-age=秒替代。如果Cache-Control與Expires同時存在，Cache-Control生效。

由於現在基本上都在使用Cache-Control，所以有必要對Cache-Control進行詳細的總結一下。

  • Cache-Control的可快取性：

    取值 說明
    public HTTP返回的時候在Heaher中設定Cache-Control的值為public。它代表，這個HTTP請求它返回的內容所經過的任何路徑中，包括中間的一些HTTP代理伺服器以及發出請求的客戶端瀏覽器，都可以進行對返回內容的快取操作
    private 發起請求的瀏覽器才能使用返回資料的快取
    no-cache 可以在本地或者proxy伺服器進行快取，每次發起請求都要去伺服器驗證，伺服器返回可以使用快取，才可以真正使用本地快取，任何節點都不能直接使用快取

  • Cache-Control的有效期

    取值 說明
    max-age=seconds 最常用模式，表示過期的秒數
    s-maxage=seconds 只有在代理伺服器才會生效，且代理伺服器會優先使用s-maxage
    max-stale=seconds 它是發起請求方，主動去帶著的header；在max-age過期後，但還在max-stale的有效期內，還可以使用過期的快取，不需要去原伺服器請求新的內容

  • Cache-Control的其它取值

    取值 說明
    no-store 瀏覽器或者proxy伺服器都不能存返回資料的快取，永遠都需要去伺服器請求新的資料
    no-transform 主要用在proxy伺服器，表示不要去隨意改動返回的內容，比如壓縮什麼的

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總結

這些細小的知識點，平時很少主動去關注，但是真正到分析問題的時候，很多時候卻是卡在這些細小的知識點上。還是那句話，細節決定成敗！大的知識點，大的流程，大家都可以說出一二，但是一旦細化了，才知道自己有好多的不懂，有好多的說不清楚。只有退潮了，才知道誰在裸泳！！！

2019年7月21日 於內蒙古呼和浩特。

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