Node.js实现浏览器缓存

　　　　　　　　图 1 使用缓存的流程示意图

下面从三个规则分别来讲：

1. 添加Expires或Cache-Control到报文头中；
2. 配置Etags;
3. 让Ajax缓存。

• 条件请求

请求头部设置了If-Modified-Since，浏览器向服务器请求资源，服务端返回304状态码，浏览器则会使用本地文件。

var handle = function (req, res) {
    fs.stat(filename, function (err, stat) {
        var lastModified = stat.mtime.toUTCString();
        if (lastModified === req.headers['if-modified-since']) {
            res.writeHead(304, "Not Modified");
            res.end();
        } else {
            fs.readFile(filename, function(err, file) {
                var lastModified = stat.mtime.toUTCString();
                res.setHeader("Last-Modified", lastModified);
                res.writeHead(200, "Ok");
                res.end(file);
            });
        }
    });
};

这里采用时间戳的方式来实现，时间戳的方式有一些缺陷：

文件的时间戳改动了但内容不一定改动。

时间戳只能精确到秒级别，更新频繁的内容将无法生效。

Etags（Entity Tag）可以解决这个问题，由服务端生成，生成规则随意。一般是根据文件内容生成散列值，那么条件请求将不会受到时间戳改动造成带宽的浪费。与If-Modified-Since/Last-Modified不同的是，Etags的请求相应是：If-None-Match/ETag

var getHash = function (str) {
    var shasum = crypto.createHash('sha1');
    return shasum.update(str).digest('base64');
};
var handle = function (req, res) {
    fs.readFile(filename, function(err, file) {
        var hash = getHash(file);
        var noneMatch = req.headers['if-none-match'];
        if (hash === noneMatch) {
            res.writeHead(304, "Not Modified");
            res.end();
        } else {
            res.setHeader("ETag", hash);
            res.writeHead(200, "Ok");
            res.end(file);
        }
    });
};

尽管条件请求可以在文件内容没有改变的情况下节省带宽，但是还是需要请求服务器，那么可以不请求服务器直接取本地文件吗？

• 非条件请求（在服务端响应内容时，让浏览器明确地将内容缓存起来）

Expires是一个GMT格式的时间字符串（GMT时间与北京时间相互可以转化），在服务器端设置Expires可以告知浏览器要缓存的内容，只要本地还存在这个文件，在过期时间之前，都不会再发起请求。

var handle = function (req, res) {
    fs.readFile(filename, function(err, file) {
        var expires = new Date();
        expires.setTime(expires.getTime() + 10 * 365 * 24 * 60 * 60 * 1000);
        res.setHeader("Expires", expires.toUTCString());
        res.writeHead(200, "Ok");
        res.end(file);
    });
};

*缺陷：如果用户本地时间和服务器时间不一致，那么这个缓存机制就存在问题。

Cache-Control可以避免这个问题，Cache-Control设置了一个max-age值，表示经过多长时间之后过期。（Cache-Control的优先级高于Expires）

var handle = function (req, res) {
    fs.readFile(filename, function(err, file) {
        res.setHeader("Cache-Control", "max-age=" + 10 * 365 * 24 * 60 * 60 * 1000);
        res.writeHead(200, "Ok");
        res.end(file);
    });
};

• 清除缓存

我们设置缓存可以节省带宽，但是也会带来新的问题，如果文件内容发生变化，怎么通知用户去更新呢？

1. 日期时间版本号：http://example.com?v=20170223
2. 文件内容hash值： http://example.com?v=bahbdhjsdjs