HTTP缓存

本文是《HTTP权威指南》读书笔记

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Web缓存是可以自动保存常见文档副本的设备。当Web请求抵达缓存时，如果本地在“已缓存”的的副本，就可以从本地存储设备而不是原始服务器中提取这个文档。使用缓存可以有以下优点：

• 缓存节省了冗余的数据的传输，节省了网络费用；
• 缓解了网络瓶颈问题，不需要更多的带宽就可以更快地加载页面；
• 缓存降低了对原始服务器的要求， 让服务器可以快速的响应，避免过载出现；
• 缓存降低了距离时延；

但缓存不能保存世界上每一份文档的副本，因此会出现两种情况：可以用已有副本为某些到达缓存的请求提供服务，这叫缓存命中，其他一些到达缓存的请求可能会由于没有副本可用，而被转发给原始的服务器，这叫缓存未命中。并且缓存可以在任意时刻经任意的频率对副本进行再验证（看看副本有没有变化）：

HTTP为我们提供了几个用来对已缓存对象进行再验证的工具，但最常用的为If-Modified-Since首部。将这个首部添加到GET请求中去，告诉服务器只有在缓存了对象之后，更改了这个对象的内容时，才发送对象。服务器在收到这个GET If-Modified-Since后，会发生以下三种情况的一种：

1. 服务器上的对象内容没有更改；
2. 服务器上的对象内容更改了；
3. 服务器上的对象删除了；

服务器会针对具体的情况作出响应：

• 再验证命中，服务器对象内容未更改，服务器会向客户端发送一个小的HTTP 304 NOt  MOdified响应；
• 再验证未命中，如果服务器对象内容更改了，服务器会向客户端发送一条普通的、带有完整内容的HTTP 200 OK响应；
• 对象被删除了，如果对象被删除了，则服务器会返回一个404 Not Found响应，缓存也会将副本删除；

缓存又可分为私有缓存和公有缓存，比如浏览器一般会将常用文档缓存在我们的电脑中，这是私有缓存；而公有缓存接受多个用户的访问，所以一般是一个共享代理服务器或叫代理缓存，如：

一般来说对一条HTTP　GET报文的基本缓存处理的过程如下：

1. 接收，缓存从网络中读取抵达的请求报文；
2. 解析，缓存对报文进行解析，提取出URL和各种首部；
3. 查询，缓存查看是否有本地副本可用，如果没有，就从服务器里获取一个副本，并保存在本地；
4. 新鲜度检测，缓存查看已缓存的副本是否足够新鲜，若不是，则向服务器询问是否有任何的更新；
5. 创建响应，缓存会用新的首部和已缓存的主体来构建一条响应；
6. 发送，缓存通过网络将响应发送给客户端；
7. 日志，缓存可选地创建一条日志来描述这个事务；

那我们怎样知道缓存的副本是否过期了呢？HTTP让原始服务器给每个文档附加了一个过期日期，HTTP/1.0+ 的Expires首部描述是绝对过期日期（就是具体的日期，如2015.09.22）,HTTP/1.1的 Cache-Control首部描述是相对过期日期（如5000秒

。在缓存的副本过期之前，可以任意频率使用这些文档，而不用向服务器验证

当缓存的副本过期后，就需要向服务器验证这些缓存的副本的正确性，一般是使用HTTP的条件请求，常用的条件请求的首部有：

控制缓存的能力

服务器可以在响应中添加缓存控制首部来控制缓存存活的时间，按优先级的顺序依次为：

• 附加一个Cache-Control:no-store 首部；可以缓存文档，但每次使用前需要向服务器验证新鲜度
• 附加一个Cache-Control:no-cache首部；
• 附加一个Cache-Control:must-revalidate;
• 附加一个Cache-Control:max-age;
• 附加一个Expires首部；
• 不附加过期信息，让缓存自己决定文档的过期时间；