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浏览器缓存

浏览器缓存是浏览器在本地磁盘对用户最近请求过的文档进行存储,当访问者再次访问同一页面时,浏览器就可以直接从本地磁盘加载文档。 浏览器缓存主要分为 强缓存(也称本地缓存)和 协商缓存(也称弱缓存)。

  • 强缓存:当请求资源的时,如果是之前请求过的并使用强缓存,那么在过期时间内将不会发送本次请求向服务器获取资源,而是直接从浏览器缓存中获取(不管资源是否改动)。过期了将重新从服务器获取,并再次强缓存。
  • 协商缓存:当请求资源时,如果是之前请求过的并使用协商缓存,还是发送请求到服务器,服务器通过逻辑判断确认资源没有修改返回 304 状态码,那么本次的资源则是从缓存中获取;如果经过判断确认资源被修改过,则重新发送资源到客户端,并且客户端更新缓存。

缓存流程

强缓存

第一次访问页面,浏览器会根据服务器返回的 response Header 来判断是否对资源进行缓存,如果响应头中有 Cache-controlExpires 字段,代表该资源是强缓存,Expireshttp1.0 的规范,Cache-Control 是在 http1.1 中出现的。

Cache-Control 有一些常设置的值:

属性描述
public资源客户端和服务器都可以缓存
privite资源只有客户端可以缓存
no-cache客户端缓存资源,但是是否缓存需要经过协商缓存来验证
no-store不使用缓存
max-age缓存保质期,是相对时间

ExpiresHTTP1.0 控制网页缓存的字段,值为一个时间戳,服务器返回该资源缓存的到期时间

Expires 有个缺点,就是它判断是否过期是用本地时间来判断的,本地时间是可以自己修改的

到了 HTTP/1.1Expire 已经被 Cache-Control 替代,Cache-Control 使用了 max-age 相对时间,解决了 Expires 的缺陷

注意:Cache-Controlexpires 两者都存在时,Cache-Control 优先级更高

memory cache 与 disk cache 的区别?

两者都属于 强缓存,主要区别在于存储位置和读取速度上:

  • memory cache 表示缓存来自内存, disk cache 表示缓存来自硬盘
  • memory cache 要比 disk cache 快的多!从磁盘访问可能需要 5-20 毫秒,而内存访问只需要 100 纳秒甚至更快
  • memory cache 特点:当前 tab 页关闭后,数据将不存在(资源被释放掉了),再次打开相同的页面时,原来的 memory cache 会变成 disk cache
  • disk cache 特点:关闭 tab 页甚至关闭浏览器后,数据依然存在,下次打开仍然会是 from disk cache

提示

一般情况下,浏览器会将 js 和图片等文件解析执行后直接存入内存中,这样当刷新页面时,只需直接从内存中读取(from memory cache),而 css 文件则会存入硬盘文件中,所以每次渲染页面都需要从硬盘读取缓存(from disk cache)

协商缓存

浏览器携带缓存标识向服务器发送请求,服务器根据缓存标识来决定该资源是否过期,一般用于 html 资源,验证版本是否更新

触发条件:

  • Cache-Control 的值为 no-cache (协商缓存)
  • 或者 Cache-Control: max-age=0

协商缓存的标识

  1. Last-Modified:文件在服务器最后被修改的时间,从服务器 Respnse Headers 上获取:

    Last-Modified 的验证流程:

    1. 第一次访问页面时,服务器的响应头会返回 Last-Modified 字段
    2. 客户端再次发起该请求时,请求头 If-Modified-Since 字段会携带上次请求返回的 Last-Modified
    3. 服务器根据 if-modified-since 的值,与该资源在服务器最后被修改时间做对比,若服务器上的时间大于 Last-Modified 的值,则重新返回资源,返回 200,表示资源已更新;反之则返回 304,代表资源未更新,可继续使用缓存
  2. ETag:当前资源文件的一个唯一标识(由服务器生成),若文件内容发生变化该值就会改变

ETag 的验证流程:

  1. 第一次访问页面时,服务器的响应头会返回 Etag 字段
  2. 客户端再次发起该请求时,请求头 If-None-Match 字段会携带上次请求返回的 Etag
  3. 服务器根据 If-None-Match 的值,与该资源在服务器的 Etag 值做对比,若值发生变化,状态码为 200,表示资源已更新;反之则返回 304,代表资源无更新,可继续使用缓存

为什么要有 Etag ?

Etag 的出现主要是为了解决一些 Last-Modified 难处理的问题:

  1. 一些文件也许会周期性的更改,但是内容并不改变(仅仅改变的修改时间),这时候并不希望客户端认为这个文件被修改了而重新去请求
  2. 某些文件修改非常频繁,比如在秒以下的时间内进行修改,(比方说 1s 内修改了 N 次),If-Modified-Since 能检查到的粒度是秒级的,使用 Etag 就能够保证这种需求下客户端在 1 秒内能刷新 N 次 cache

注意:Etag 优先级高于 Last-Modified,若 Etag 与 Last-Modified 两者同时存在,服务器优先校验 Etag

协商缓存的两种状态

服务器根据请求头携带的缓存标识,判断该资源是否变化,资源未变化返回 304,反之返回 200

  1. 资源未变化,返回 304
  2. 资源已更新,返回 200

协商缓存的流程

  1. 第一次请求:客户端发送请求,服务器处理请求,返回文件内容和一堆 Header,包括 EtagLast-Modified,状态码 200
  2. 第二次请求:
  • 客户端发起请求,此时请求头上会带上 if-none-match 值为 Etagif-modified-since 值为 last-modified
  • 服务器优先判断 Etag,若资源未变化状态码为 304,客户端继续使用本地缓存,若资源发生变化,状态码为 200 并返回最新的资源

缓存的优点

  1. 避免数据的冗余请求,节省流量计费
  2. 减少服务器的负担,提升性能
  3. 加快浏览器的响应速度,提升用户体验感

总结

提示

浏览器缓存在前端性能优化中占据比较重要的位置,合理使用缓存对项目的性能会有不错的提升。