http缓存机制

Posted 2020-10-18

1.什么是http协议？

http（超文本传输协议）（typerText Transfer Protocol）是互联网上应用最为广泛的一种网络协议。

简单点说就是浏览器和服务器之间的双向通信，http（应用层）是基于tcp/ip（传输层）协议基础上的。

2.http请求的时候与tcp的关联：

当浏览器需要向服务器获取网页数据的时候，会发出一次http请求，http会通过tcp建立起一个到服务器的链接通道，当本次请求需要的数据完毕后，http就会立刻将tcp链接断开。此过程非常短，所以就有了http是一个无状态的链接。

3.http协议的特点：

1.支持客户端和服务端模式。（支持什么）

2.简单快速：请求数据时，只需要发送请求路径和请求方法。方法有：get，post，head。每种方法规定了与服务器联系的类型不同，由于http协议简单，是的http服务器的程序规模小，因而通信速度快。（只需要方法和路径就可以了。）

3.无状态：http协议是无状态协议，意思就是http协议对于事物处理没有记忆能力。意味着，它每次都要重新传数据，这样就会导致每次链接传送的数据量增大。（没有记忆）

4.无连接：就像上面说的，http协议每次只能处理一个请求，服务器处理完客户的请求，并收到客户的应答后，就会立刻断开链接。这种方式可以节省传输时间。（一次性）

5.灵活： http协议之所以灵活是因为它允许传输任意类型的数据对象，正在传输的类型由content-type加以标记。（什么类型的数据对象都可以。）

 

4.一次完整的http请求的7个步骤

1.建立tcp链接。

2.web浏览器向web服务器发送请求指令。

3.web浏览器向web服务器发送请求信息头。

4.web服务器应答。

5.web服务器返回信息头。

6.web浏览器得到返回的信息头之后发送请求数据。

7.web服务器关闭tcp链接。

 

5.http缓存机制

1.毕竟http协议这个东西是浏览器和服务器的双向通信工具，既然是通信那么肯定会有信号慢点时候，那么就自然而然造成了用户体验不好了，所以要是有缓存机制的话，那么就方便很多了，（1.不用再跑来跑去不断请求，2.用户体验也好，速度快。）

>>此图第一次请求。

第一次请求好理解的，没有缓存就直接请求，而且还进行缓存协商。把一些缓存相关的头部信息返回给浏览器.。以便再次请求使用。

 

1.先说说http报文（请求报文，响应报文）。

1.请求报文：由请求行，请求头，空行，请求数据4个部分组成。以下4中格式。

＜request-line＞ 请求行

＜headers＞ 请求头

＜blank line＞ 空格

＜request-body＞ 请求数据

1.1请求行是由（1.请求方法字段（get，post，head，delete，..），2URL字段，3.http协议版本号）组成，用空格号分隔。例如：get /index.html HTTP/1.1

1.2介绍下head字段，它类似get请求，但是服务器接受head请求时只会返回响应头，不会返回请求数据内容，所以一般想要查看页面的状态码时，使用head非常高效。

 

1.2.请求头是由关键字/值组成。请求头通知服务端有关客户端请求的信息。例如

use-Agent:产生请求的浏览器类型。

Accept：客户端可识别的内容类型列表。

Host：请求的主机名，允许多个域名同处一个ip地址，即虚拟主机。

列子：

Cache-Control:private, max-age=10

Connection:Keep-Alive

Content-Encoding:gzip

Content-Type:text/html; charset=utf-8

Date:Tue, 21 Feb 2017 03:05:37 GMT

Expires:Tue, 21 Feb 2017 03:05:47 GMT

Last-Modified:Tue, 21 Feb 2017 03:05:37 GMT

Proxy-Connection:Keep-Alive

Transfer-Encoding:chunked

Vary:Accept-Encoding

X-UA-Compatible:IE=10

 

1.3.空行最后一个请求头之后是一个空行，发送回车符和换行符。通知服务器不再有请求头。

 

1.4.请求数据请求数据不在GET方法中使用，而是在POST方法中使用。POST方法适用于需要客户填写表单的场合。与请求数据相关的最常使用的请求头是Content-Type和Content-Length。

 

2.http响应报文

http响应报文由三个部分组成（状态行，响应头，响应数据）。其实跟请求报文唯一的区别就是第一个。

 

2.1状态行（看状态码吧。）

 

3.现在进入缓存机制。

我们现在重点说说第二次请求。

1.借用一下二次请求图

 

我们在第一次请求时，服务器可以在响应中包含缓存的相关HTTP头。这些http头会告诉浏览器是否以及如何缓存资源。

 

2.下面列出关于缓存的http headers（http头）出现在什么地方。

2.1Cache-control              响应

2.2Expires                         响应

2.3Last-Modified               响应

2.4if-Modified-Since          请求

2.5ETag                             响应

2.6if-None-Match               请求

 

1.Cache-control

在chrome调试器中，可以在response中找到Cache-control。

它的值有public | private | no-cache,no-store | max-age=n

 

public:是指资源应该被缓存，并且代理服务器也可以缓存。

 

private:资源可以被缓存，但是只有本地客户端可以缓存，中间代理服务器不可缓存。

 

no-cache,no-store:是指资源不应该被缓存，

 

max-age=n:是指缓存多长时间，n的单位是秒。

1. Cache-Control : public, max-age=60
   告诉浏览器，当前资源应该被缓存，同时也告诉代理服务器（假如有的话）也可以缓存这个资源。缓存应该在60秒后过期。

2. Cache-Control : private, max-age=60
   告诉浏览器，当前资源应该被缓存，同时也告诉代理服务器（假如有的话）不要缓存这个资源。缓存应该在60秒后过期。

3. Cache-Control : no-cache, no-store 告诉浏览器以及代理服务器，不要缓存这个资源。

 

2.Expires

这个是http1.0比较合适，到和http1.1已经不合适了，但是还是要介绍下。 它是相对于max-age的另外一种指示过期时间的方式，max-age表示多少时间后过期，而expires表示在某个日期时间点后过期。

打个比方，max-age相当于“保质期6个月”，expires相当于“在此日期之前”饮用。max-age优先级高。

限制：max-age和Expires设置的缓存过期时间最多为一年（365天），如果多于这个值则浏览器有可能会忽略。

 

3.Last-Modified和if-Modified-Since

 

Last-Modified出现在响应中，告诉浏览器当前资源的最后修改时间，例如：

Last-Modified:Mon, 03 Jan 2012 17:45:57 GMT

 而If-Modified-Since出现在下次请求中，询问服务器当前缓存的资源是否已经过期，例如：

 

If-Modified-Since: Mon, 03 Jan 2012 17:45:57 GMT

 

如果资源没有过期，则服务器应该返回304，不需要返回资源的内容。如果已过期，则服务器应该返回资源的内容到浏览器，并且返回200 HTTP状态码。

 

Last-Modified和If-Modified-Since配套使用，可以在保证不会误用缓存里的过期资源的前提下，减少服务器向浏览器发送的数据量，以及由于服务器在缓存未过期的情况下只需要返回304 HTTP状态码，而不需要返回整个资源的内容，也给了服务器优化的机会。

 

ETag 和 If-None-Match

Last-Modified 和 If-Modified-Since是用日期时间判断一个缓存的资源是否有效。ETag和If-None-Match则是用内容摘要作为判定的依据。内容摘要是指为一个资源的内容产生一串比较短的数字，当内容变化时，产生的数字串也会改变。内容摘要的算法有很多种，较常见的是SHA-1哈希算法、CRC32等。

ETag包含在服务器的响应中，为内容摘要。在下一次请求中，If-None-Match的值为上次的ETag的值。服务器根据If-None-Match的值（即内容摘要）判断缓存的资源是否有效。

 

同时说明一点：ETag比Last-Modified优先级高。

304状态码

304状态码（"Not Modified"）表示资源（相对于缓存过的）没有被修改过。

静态资源

对于那些不经常改变的静态资源，比如CSS、图片、动画等，应尽可能地利用缓存。因为这些资源通常很大而且几乎每个页面可能都会用到，缓存会大大提高系统效率。对于这些资源，响应中应该包含如下内容：

Cache-Control:public; max-age=31536000
Expires: Mon, 25 Jun 2013 21:31:12 GMT

 

max-age=31536000意味着31536000秒（也就是一年）后缓存失效。这里尤为注意不能设置成多于一年，因为RFC上限制了最大只能是一年，超过一年的情况不同的浏览器处理策略不同，有些直接就忽略了Cache-Control。

动态资源

对于动态内容，需要依据内容的实际情况，定义合适的max-age。例如对于SNS网络中的时间线通常可以设置成几秒。

私有内容

对于需要登录才能访问到资源，Cache-Control应该设置成private以禁止代理服务器缓存这些资源，否则会威胁信息安全。

禁用缓存

某些情况下需要禁止使用缓存，则应该把Cache-Control设置成"no-cache, no-store"，如下所示。

Cache-Control:no-cache, no-store