前端 · 面试 HTTP 总结—— HTTP 强缓存

Posted 2021-08-08 编程三昧

强缓存中，当请求再次发出时，浏览器会判断目标资源是否“命中”强缓存，如果命中则直接从缓存中获取资源，不会再与服务端发生通信。

最近我在做前端面试题总结系列，感兴趣的朋友可以添加关注，欢迎指正、交流。

争取每个知识点能够多总结一些，至少要做到在面试时，针对每个知识点都可以侃起来，不至于哑火。

前言

通过上一篇的总结，我们知道 HTTP 缓存分为两种：

• 强缓存
• 协商缓存

今天我们就先来了解一下强缓存相关的内容。

强缓存

特点

强缓存中，当请求再次发出时，浏览器会判断目标资源是否“命中”强缓存，如果命中则直接从缓存中获取资源，不会再与服务端发生通信。

在 Chrome 中，命中强缓存的情况下， Network 中显示的 HTTP 状态码是 200 ，比如：

规则

强制缓存的请求结果有两种情况：

• 命中缓存
• 未命中缓存

命中缓存

未命中缓存

分类

在 Chrome 中，强缓存又分为：

• Disk Cache

  缓存资源在硬盘中，浏览器（或页面标签）关闭后硬盘中的缓存不会消失，下次进入页面还能从硬盘中获取。

• Memory Cache

  缓存资源在内存中，浏览器（或页面标签）关闭后内存中的缓存就会被释放，重新打开页面取不到该缓存。

缓存存放的位置是由浏览器控制的。

如果不想从强缓存中获取资源，Windows 电脑可以通过 Ctrl + F5 刷新页面，Mac OS 可以通过 Shift + Command + R 刷新页面，刷新后你可以看到资源不会出现 from disk(or memory) cache 了。

属性

是否强缓存由以下 3 个 Header 属性共同来控制：

• Expires
• Cache-Control
• Pragma

Expires

Expires 的值是一个 HTTP 日期，当服务器返回响应时，在 Response Headers 中将过期时间写入 Expires 字段。

在浏览器发起请求时，会根据系统时间和 Expires 的值进行比较，如果系统时间超过了 Expires 的值，缓存失效，会继续从服务器获取资源，比如：

Expires 的值是一个绝对时间，可以看到上图中的时间点：2021 年 8 月 15 日 07:16:53，这代表：这个资源在这个时间点之前都可以直接从缓存中获取。

但是，使用 Expires 会存在一个问题：由于 Expires 的时间戳是服务器定义的，而本地时间的取值来自客户端，因此 Expires 的工作机制对于客户端时间和服务器时间的一致性要求极高，如果两者的时间存在时差，会带来意料之外的结果。

Expires 的优先级在三个 Header 属性中是最低的。

Expires 字段是 HTTP 1.0 时代的产物，现在的浏览器用的全都是 HTTP 1.1 了，所以这个字段的作用基本可以忽略 。

Cache-Control

是 HTTP 1.1 中新增的属性，为了弥补 Expires 缺陷提出的，提供了更精确细致的缓存功能。Cache-Control 在请求头和响应头中都可以使用：

请求头Cache-Control 字段列表：

• Cache-Control: max-age=
• Cache-Control: max-stale[=]
• Cache-Control: min-fresh=
• Cache-control: no-cache
• Cache-control: no-store
• Cache-control: no-transform
• Cache-control: only-if-cached

响应头Cache-Control 字段列表：

• Cache-control: must-revalidate
• Cache-control: no-cache
• Cache-control: no-store
• Cache-control: no-transform
• Cache-control: public
• Cache-control: private
• Cache-control: proxy-revalidate
• Cache-control: max-age=
• Cache-control: s-maxage=

Cache-Control 常见字段的含义：

• public
  表明响应可以被任何对象（包括：发送请求的客户端，CDN 等代理服务器，等等）缓存，即使是通常不可缓存的内容（例如，该响应没有max-age指令或Expires消息头）。

• private
  表明响应只能被单个用户缓存，不能作为共享缓存（即代理服务器不能缓存它）,私有缓存可以缓存响应内容。

• no-cache
  可以在本地进行缓存，但每次发请求时，都要向服务器进行验证，如果服务器允许，才能使用本地缓存（即：需要协商缓存）。

• no-store
  禁止缓存客户端请求或服务器响应的内容，每次都须重新请求服务器拿内容。

• max-age
  设置缓存存储的最大周期，超过这个时间缓存被视为过期 (单位：秒)。

• must-revalidate

  在缓存过期前可以使用，过期后必须向服务器验证。

图中 Cache-Control 仅指定了 Max-age，所以默认为 private，缓存时间为 31536000 秒（365 天），也就是说，在 365 天内再次请求这条数据，都会直接获取缓存数据库中的数据，直接使用。

在 HTTP 1.1 标准试图将缓存相关配置收敛进 Cache-Control 这样的大背景下， Max-age 可以视作是对 Expires 能力的补位/替换。在当下的前端实践里，我们普遍会倾向于使用 Max-age。但如果你的应用对向下兼容有强诉求，那么 Expires 仍然是不可缺少的。

Pragma

Pragma 只有一个属性值，就是 no-cache ，效果和 Cache-Control 中的 no-cache 一致，不使用强缓存，需要与服务器验证缓存是否新鲜，在 3 个头部属性中的优先级最高。

总结

• Expires 和 Pragma 是 HTTP 1.0的产物，Cache-Control是 HTTP 1.1 的产物。
• 当 Expires 和 Cache-Control 同时存在时，只有 Cache-Control 生效。
• 在某些不支持 HTTP 1.1 的环境下，Expires 就会发挥用处，现阶段它的存在只是为了兼容性
• 大文件，优先缓存至 Disk，小文件优先缓存至 Memory
• 当内存占用率高的情况下，优先缓存至 Disk

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~本文完，感谢阅读！

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