扼杀 304,Cache-Control: immutable

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了扼杀 304,Cache-Control: immutable相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

随着近些年社交网站的流行,越来越多的人学会了“刷”网页 ── 刷微博,刷朋友圈,刷新闻,刷秒杀页。这里的“刷”,就是刷新的意思,在浏览器里,你可以通过点击刷新按钮,或者用快捷键,或者移动端的下拉操作来进行刷新。

但普通网民不知道的是,通过刷新操作导致的页面加载和通过其他操作(比如点击页面链接,地址栏输入网址并回车,点击收藏夹网址等)导致的页面加载有一点不同,那就是刷新操作会给该页面的请求本身以及页面里所引用的资源们(JS,CSS,图片等)的请求加上 If-Modified-Since 和 If-None-Match 请求头(如果已经有缓存且有 Last-Modified/ETag 响应头的话),服务器会根据这两个请求头判断该资源有没有更新过,如果没有,就返回不带响应体的 304 响应,告诉浏览器:“用缓存吧”,如果更新过了,则把更新后的资源放在响应体里返回 200 响应。

我们把上面说的这种带有 If-Modified-Since 或 If-None-Match 请求头的 HTTP 请求叫做条件请求,除了刷新操作,条件请求还会发生在缓存过期的时候,也就是已缓存时长大于 Cache-Control 响应头中的 max-age 字段指定的秒数的时候。

条件请求是设计用来更新资源的,但实际情况是,在现如今的网站开发中,尤其是大型网站,会依赖适当的过期时长或者让用户手动刷新来更新页面吗?比如把缓存时长设置成一小时,新版页面上线了,用户都看不到效果,老板过来问:“这怎么回事啊,不是上线了吗”,开发回答:“要等一小时缓存过期啊,你也可以刷新一下就看到效果了~”。显然不可能这样,对于那些有更新需求的静态资源,常见的是 JS、CSS,我们都会在它的 URL 里加上点东西,时间戳、版本号、哈希值等,可以放在 URL 的路径里,也可以放在查询参数里,因为只要 URL 变了,浏览器就认为是不同的资源,就会重新下载;还有一些静态资源是完全没有更新需求的,比如你在微博上传的那些图片,同一个 URL 对应的资源是永远不会变的。

上面说的这两种情况,其实是一种,就是它们永远没有更新的需求,它们是不可变的,是 immutable 的,304 用在它们身上完全没有意义,全是浪费。虽然每个 304 请求的往返体积只有 1k 左右,但架不住多啊。而且就算只有一个字节,也会导致页面展现变慢,读本地文件和读网络资源还是有本质区别的。

Facebook 在一年前意识到了这个问题,它的工程师给制定 HTTP 标准的 IETF 工作组发了封邮件,里面说到,Facebook 使用版本号来更新静态资源,还给静态资源设置了几乎不可能过期的缓存时长,但发现仍然有 20% 的请求是无意义的条件请求(必然 304),这给服务器性能带来很大伤害,他们研究发现是因为 Facebook 页面 pv 有 2% 来自用户的刷新操作,他们希望 HTTP 协议能给 Cache-Control 响应头增加一个属性字段表明该资源永不过期,浏览器就没必要再为这些资源发送条件请求了。

今年四月份,Mozilla 的人觉的 Facebook 提的这个建议很好,于是他们在 Firefox 49 里实现了 Cache-Control: immutable。immutable 的推荐用法是和那些超大的 max-age 配合使用,比如 1年:Cache-Control: max-age=31536000, immutable,甚至 10年, 但通常情况下,1 年就够了,因为:1. 对于单个缓存来说,它在某个浏览器里存活的时长不可能超过一年,浏览器的缓存空间都有上限,Firefox 256M,Chrome 320M,旧的缓存会时不时被清掉。2. 一个用户不大可能一年后还来同一个页面,且那个页面还没改版。对缓存时长来说,1 年就代表永远了。

但这只是推荐做法,immutable 并不是真的只能应用在那些永不过期的资源上,也可以配合较小的 max-age 来使用,比如一些个人博客,或者一些不太讲究及时更新的站点,可以设置成 Cache-Control: max-age=3600, immutable,表明该资源能存活一小时,在一小时之内,即便用户刷新也不要发送条件请求,在过期之后,浏览器会发送不带一个不带 If-Modified-Since 和 If-None-Match 的请求来更新资源,这里需要注意,一旦被标志成 immutable,则这个资源不可能返回 304 响应了,只有 200。

目前 Firefox 的实现里,只对 HTTPS 资源开放 immutable 属性的支持,我通过 Fiddler 在本地篡改了淘宝搜索页面 https://s.taobao.com/search?q=连衣裙 里所有资源的 Cache-Control 响应头,在原值尾部加上 “, immutable”。篡改之前,假如我刷新一下此页面,会导致数十个 304 响应:

技术分享

篡改之后的刷新效果:

注意那些带有 cached 字样的 200 请求,那些请求实际上根本不是真正的请求,只是一次本地读取文件的操作。

目前 Facebook 还没有反馈 immutable 的测试数据,毕竟 Firefox 49 还不是正式版,以后应该会有的。不过考虑到现在 Firefox 的市场占有率,也许 Chrome 实现之后才会得到更多人的关注, Chrome 也表示了有意愿去实现。不过我在 GitHub 搜了一下,倒是发现 W3C 的网站Firefox 附加组件网站准备实现。

immutable 只有在你的网站被频繁刷新的情况下才有较大的意义。还有虽然它是向后兼容的,但可能一些 CDN 服务器在识别 Cache-Control 时因不认识这个属性,导致最终返回给浏览器的响应丢失了 immutable,推特上有反应 Akamai 就这么干了。

少数人知道的强制刷新功能(Ctrl+F5/Shift+Command+R)以及开发者工具的跳过缓存功能优先级应比 immutable 更高。

以上是关于扼杀 304,Cache-Control: immutable的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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