通俗易懂的浏览器缓存讲解

时间 2021-04-30 标签 css html 前端浏览器缓存服务器网络并发框架 mongoose

写做背景

在网络上，介绍信息类，传递资讯类的文章有不少，但真正让读者理解的文章却不多。
笔者想作的，是结合本身的理解，将资讯以通俗易懂的方式表达出来。
让读者不只仅了解该项技术，更理解其原理，清楚其流程，真正掌握它。
笔者技术水平有限，文章可能有错误，遗漏的地方。敬请指导，期待与您的交流。

缓存状态码

200

运行流程：【浏览器】--(200 form cache)--》【浏览器缓存】--》【页面展现】
浏览器不须要向服务器发起请求，而是直接调用浏览器缓存的页面进行展现。

304

运行流程：【浏览器】--》【服务器】--(304)--》【浏览器】--》【浏览器缓存】--》【页面展现】
浏览器向服务器发起请求，并在请求头中携带该页面的特征值，如「最后修改时间」，「页面内容 hash 值」等。
服务器接收到请求，对比请求头中携带的特征值，与服务器中页面的特征值是否一致。若是特征值没有变化，则认为该页面内容未发生变化，只返回 304 状态码的响应头，响应体为空。css
- 通常而言，这部分逻辑，是不须要开发者手动实现的，是框架自带的。
- 固然，开发者也能够经过某些设置关闭该功能，即直接返回服务器中的内容，无论与浏览器中缓存的是否是同样。
浏览器接收到 304 响应头，调用浏览器缓存中的页面，进行内容展现。

什么状况下出现 304，何时出现 200 form cache ?

对于缓存过的页面，该页面的「URL的直接资源」会进行 304 处理，页面中须要加载的资源将进行 200 form cache 处理html

譬如

http://www.mongoosejs.net/docs/schematypes.html 这个页面。前端

http://www.mongoosejs.net/docs/schematypes.html 直接指向的 html，即该页面的「URL的直接资源」，会进行 304 处理。
除了接口之外，该 html 中须要加载的「其余资源」，如 css，js，图片等资源，都属于 200 form cache 资源。不管该资源是经过 html 中的标签载入，仍是经过 js 代码，动态载入。都属于「其余资源」。

为何这样设计呢？

由于该页面的「URL的直接资源」，是该页面的首个资源，须要访问服务器肯定该页面是否有更新，须要给服务器更新资源的机会。若是个资源都不访问服务器，不与服务器沟通，那就没法得知服务器是否有资源更新。因此不管如何设置，调用页面的首个资源都是应当访问服务器的。
而对于「其余资源」，不管「URL的直接资源」是否有变化，即便「URL的直接资源」返回的不是 304，而是全新的内容，只要里面描述的「其余资源」对应 URL 没有变化。那浏览器在必定时间内（什么时间，后面会介绍到），都会直接调用缓存中的文件， 200 form cache。
若是「URL的直接资源」（html）描述的「其余资源」(如，css，js)的 URL 发送了变化，浏览器就会当作新的资源文件，从服务器中从新获取（注意，是当作新资源获取，而不是判断是否更新的 304。由于是当作新的资源，而不是改变后的资源）。
为何「其余资源」不像「URL的直接资源」那样，访问服务器判断更新？不访问怎么知道有没有更新呢？浏览器
- 为何不访问服务器，由于这类资源的量通常比较多，即便内容没有发生变化，只返回 304，也须要通过 TCP 的三次握手和四次挥手。并且浏览器有同一域名的并发访问数量限制，都是须要消耗时间的。一旦资源大，这个时间成本就不可忽略了。因此不访问服务器，直接从浏览器缓存取。
- 若是这些资源真的有变化怎么办？修改其对应的连接，把他当作新资源访问，经过修改「URL的直接资源」中的代码。哪怕是在后面加些参数，如加个时间串?v=20191120122038。浏览器也会当作新的资源。从服务器加载。
因此即便你「其余资源」内容变化了，「URL的直接资源」没有改变（致使 html 中 css 的 URL 没有变化），对应的「其余资源」都直接调用缓存中的内容，不通过服务器，这也是前端同窗常常遇到的，没法显示最新效果的「缓存问题」。
那是否是只有我不修改连接，就永远都不从新访问资源了呢？不是的，资源会有过时时间，若是超过了过时时间，就会从新访问服务器了。下一节会对其进行介绍。

各缓存头（请求头，响应头）

强缓存

服务端经过响应头告诉浏览器，「接下来的一段时间」内，直接使用缓存内容。缓存

有没有以为很熟悉？没错，这就是应用在「其余资源」中的技术。为何访问「其余资源」时，不连接服务器，直接从浏览器缓存拿。由于这是服务器告诉浏览器的，也就是说，是服务端让浏览器从缓存中取的。不是浏览器自做主张设置的。
那么「接下来的一段时间」是指那段时间呢？这是由服务器经过响应头告诉浏览器的。具体用到的响应头以下：
（http1.0）服务器
- Expires：标识该资源过时的绝对时间，如Thu, 21 Nov 2019 00:10:44 GMT，这代表该资源于 2019年11月21日 00时11分44秒过时。在该时间点以前访问，则让浏览器直接从缓存上取。
（http1.1）网络
- Cache-Control：接受多个参数，其中一个参数是定义过时时间。如Cache-Control: public, max-age=31536000，其中 max-age=31536000就是告知浏览器，在接收到该文件那一刻算起的 31536000 秒内有效，直接从浏览器缓存上取。

协商缓存

浏览器会向服务端发起http请求，而后服务端告诉浏览器文件未改变，让浏览器使用本地缓存。使用 Ctrl+F5强制刷新可使得缓存无效并发

是的，这就是「URL的直接资源」应用的技术，协商缓存返回的就是 304 状态码。具体用到的响应头，请求头以下：
（http1.0）框架
- Last-Modified/If-Modified-Since
- 其中，在首次得到资源时，服务端携带的相应头是 Last-Modified，告诉浏览器该文件的最后修改时间。
- 在浏览器再次发起请求时，就会将 Last-Modified 的值，携带到请求头中，并以 If-Modified-Since 为 key 保存。
- 服务器在接收到 Last-Modified 请求头后，会与本地文件的修改时间进行比对，判断文件是否有变化，若是没有变化，则返回 304 状态码。
（http1.1）E-tag/If-None-Matchmongoose
- 与 Last-Modified/If-Modified-Since 相似，只是判断的方式不一样，Last-Modified/If-Modified-Since 是用修改时间进行判断，If-None-Match/E-tag 则是经过文件内容的 hash 进行判断。此判断标准更加完全，准确。
- 在首次得到资源时，服务端携带的响应头是 E-tag。告诉浏览器该文件内容的 hash 值。
- 在浏览器再次发起请求时，将 E-tag 的值，携带到请求头中，并以 If-Modified-Since 为 key 保存。
- 服务器在接收到 If-Modified-Since 请求头后，会与本地文件的 hash 值进行比对，判断文件是否有变化，若是没有变化，则返回 304 状态码。
若是同时带有E-tag和Last-Modified，服务端会优先检查E-tag。