《HTTP权威指南》– 7.缓存

Web缓存的概念

Web缓存是可以自动保存常见文档副本的HTTP设备。

使用缓存的优点：

1. 减少了数据的数据传输，节省了网络费用；
2. 缓解了网络瓶颈的问题，不需要更多的带宽就能更快地加载页面；
3. 降低了原始服务器的要求，服务器可以更快地响应、避免过载出现；
4. 降低了距离时延，因为比较远的地方加载页面会慢一些；

HTTP为我们提供了几个用来对已缓存对象再验证的工具，但最常用的是 IF-Modified-Since首部。将这个首部添加到 GET 请求中去，就可以通知服务器：只有在缓存了对象的副本之后，又对其进行了修改的情况下，才发送此对象。

服务器对象未被修改： 服务器向客户端发送一个小的 HTTP 304 Not Modified 响应；
服务器对象与已缓存对象不同： 服务器向客户端发送一条普通的、带有完整内容的 HTTP 200OK 响应；
服务器对象不存在： 服务器回送一个 404 Not Found 响应，缓存将其副本删除；

HTTP没有为用户提供一种手段来区分相应是缓存命中的还是访问原始服务器得到的。在这两种情况下，响应码都是 200 OK。

客户端 有一种方法可以判断相应是否来自缓存，就是使用 Date首部。将响应中Date首部的值与当前时间进行比较，如果响应中的日期值比较早，客户端通常就可以认为这是一条缓存的响应。

缓存的拓扑结构：

缓存可是单个用户专用的，也可以是若干名用户共享的。专用缓存被称为 私有缓存 （个人缓存，包含了单个用户最常用的页面），共享的缓存被成为 公有缓存（包含了某个用户团体的常用页面）。

缓存的处理步骤：

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，就获取一份副本（并将其保存在本地）；
4. 新鲜度检测：缓存查看已缓存副本是否足够新鲜，如果不是，就询问服务器是否有更新；
5. 创建响应：缓存会同新的首部和已缓存的主体来构建一条响应报文；
6. 发送：缓存通过网络将响应发回给客户端；
7. 日志：缓存可选地创建一个日志文件条目来描述这个事物；

文档过期：

通过特殊的 HTTP Cache-Control 首部 和 Expires 首部， HTTP 让原始服务器向每个文档附加了一个 过期时间。在缓存文档过期之前，缓存可任意频率使用这些副本，而无需与服务器联系，当然，除非客户端请求中包含有阻止提供已缓存或未验证资源的首部。

如果文档过期了，并不意味着它和原始服务器上目前处于活跃状态有实际的区别，仅仅意味着到了要进行核对时间了，这种情况被为 服务器再验证，说明缓存需要询问原始服务器文档是否发生了变化。如果文档发生了变化，缓存会获取一份新的文档副本，并将其存储在旧文档的位置上，然后将文档发送给客户端。如果文档没有发生变化，缓存只需要获取新的首部，包括一个新的过期日期，并对缓存中的首部进行更新即可。

HTTP协议缓存要求

HTTP协议要求行为正确的缓存返回下列内容之一：

1. 足够新鲜的 已缓存副本；
2. 与服务器进行过再验证，确认其仍然新鲜的已缓存副本；
3. 如果需要与之进行再验证的原始服务器出现了故障，就返回一条错误报文；
4. 附有警告信息说明内容可能不正确的已缓存对象；

实体标签再验证： If – None – Match

实体标签 是附加到文档上的任意标签。它们可能包含了文档的序列号或版本号，或者是文档内容的校验及其他信息。当发布者对文档进行了修改时，可以修改文档的实体标签来说明这个新的版本。这样如果实体标签被修改了，缓存就可以用 If – None – Mach 条件首部来 GET 文档的新副本了。实体标签和修改日期都是 缓存验证器。

控制缓存：

服务器可以通过 HTTP 定义的几种方式来指定在文档过期之前可以将其缓存多长时间，按照优先级顺序：

可以将以下首部信息附加到响应中：

1. Cache – Control ：no-store
禁止缓存对响应进行复制。缓存通常会向非缓存代理服务器一样，向客户端转发一条no-store响应，然后删除对象

2.Cache – Control ：no-cache
标识为no-cache的响应实际上是可以存储在本地缓存区中的，只是在原始服务器进行新鲜度再验证之前，缓存不能将其提供给客户端使用

3.Cache – Control ：must-revalidate

4.Cache – Control ：max-age 
表示从服务器将文档传来之时起，文档的新鲜状态剩余秒数，服务器可以将 Cache–Control：max-age 设置为0，从而在每次访问的时候都进行刷新

5.Cache – Control ：Expires
不附加过期信息，让缓存确定自己的过期日期。

通过 HTTP-EQUIV 控制HTML缓存：

将HTML文档设置为非缓存的：

<META HTTP-EQUIV = "cache-control"  Content = "no -cache" >

<META HTTP-EQUIV > 标签并不是控制文档缓存特性的好方法。因为支持 HTTP-EQUIV 标签 的HTML浏览器使用的 Cache-Control 规则可能会与拦截代理缓存所使用的规则有所不同，这样就会使缓存的过期处理行为发生混乱。所以由经过正确配置的服务器发送
的 HTTP首部 来交流对文档的缓存控制请求是唯一可靠的办法。

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