浏览器缓存原理总结

一、浏览器缓存基本认识

分为强缓存和协商缓存

1. 浏览器在加载资源时，先根据这个资源的一些http header判断它是否命中强缓存，强缓存如果命中，浏览器直接从自己的缓存中读取资源，不会发请求到服务器。比如某个css文件，如果浏览器在加载它所在的网页时，这个css文件的缓存配置命中了强缓存，浏览器就直接从缓存中加载这个css，连请求都不会发送到网页所在服务器
2. 当强缓存没有命中的时候，浏览器一定会发送一个请求到服务器，通过服务器端依据资源的另外一些http header验证这个资源是否命中协商缓存，如果协商缓存命中，服务器会将这个请求返回，但是不会返回这个资源的数据，而是告诉客户端可以直接从缓存中加载这个资源，于是浏览器就又会从自己的缓存中去加载这个资源
3. 强缓存与协商缓存的共同点是：如果命中，都是从客户端缓存中加载资源，而不是从服务器加载资源数据;区别是：强缓存不发请求到服务器，协商缓存会发请求到服务器
4. 当协商缓存也没有命中的时候，浏览器直接从服务器加载资源数据

二、强缓存的原理

2.1 介绍

当浏览器对某个资源的请求命中了强缓存时，返回的http状态为200，在chrome的开发者工具的network里面size会显示为from cache，比如京东的首页里就有很多静态资源配置了强缓存，用chrome打开几次，再用f12查看network，可以看到有不少请求就是从缓存中加载的

强缓存是利用Expires或者Cache-Control这两个http response header实现的，它们都用来表示资源在客户端缓存的有效期。

Expires是http1.0提出的一个表示资源过期时间的header，它描述的是一个绝对时间，由服务器返回，用GMT格式的字符串表示，如：Expires:Thu, 31 Dec 2037 23:55:55 GMT

2.2 Expires缓存原理

• 浏览器第一次跟服务器请求一个资源，服务器在返回这个资源的同时，在respone的header加上Expires，如 

• 浏览器在接收到这个资源后，会把这个资源连同所有response header一起缓存下来(所以缓存命中的请求返回的header并不是来自服务器，而是来自之前缓存的header)
• 浏览器再请求这个资源时，先从缓存中寻找，找到这个资源后，拿出它的Expires跟当前的请求时间比较，如果请求时间在Expires指定的时间之前，就能命中缓存，否则就不行
• 如果缓存没有命中，浏览器直接从服务器加载资源时，Expires Header在重新加载的时候会被更新

Expires是较老的强缓存管理header，由于它是服务器返回的一个绝对时间，在服务器时间与客户端时间相差较大时，缓存管理容易出现问题，比如随意修改下客户端时间，就能影响缓存命中的结果。所以在http1.1的时候，提出了一个新的header，就是Cache-Control，这是一个相对时间，在配置缓存的时候，以秒为单位，用数值表示，如：Cache-Control:max-age=315360000

2.3 Cache-Control缓存原理

浏览器第一次跟服务器请求一个资源，服务器在返回这个资源的同时，在respone的header加上Cache-Control，如：

1. 浏览器在接收到这个资源后，会把这个资源连同所有response header一起缓存下来
2. 浏览器再请求这个资源时，先从缓存中寻找，找到这个资源后，根据它第一次的请求时间和Cache-Control设定的有效期，计算出一个资源过期时间，再拿这个过期时间跟当前的请求时间比较，如果请求时间在过期时间之前，就能命中缓存，否则就不行
3. 如果缓存没有命中，浏览器直接从服务器加载资源时，Cache-Control Header在重新加载的时候会被更新

Cache-Control描述的是一个相对时间，在进行缓存命中的时候，都是利用客户端时间进行判断，所以相比较Expires，Cache-Control的缓存管理更有效，安全一些。

这两个header可以只启用一个，也可以同时启用，当response header中，Expires和Cache-Control同时存在时，Cache-Control优先级高于Expires：

三、强缓存的管理

前面介绍的是强缓存的原理，在实际应用中我们会碰到需要强缓存的场景和不需要强缓存的场景，通常有2种方式来设置是否启用强缓存

• 通过代码的方式，在web服务器返回的响应中添加Expires和Cache-Control Header
• 通过配置web服务器的方式，让web服务器在响应资源的时候统一添加Expires和Cache-Control Header

比如在javaweb里面，我们可以使用类似下面的代码设置强缓存

java.util.Date date = new java.util.Date();     
response.setDateHeader("Expires",date.getTime()+20000); //Expires:过时期限值  
response.setHeader("Cache-Control", "public"); //Cache-Control来控制页面的缓存与否,public:浏览器和缓存服务器都可以缓存页面信息； 
response.setHeader("Pragma", "Pragma"); //Pragma:设置页面是否缓存，为Pragma则缓存，no-cache则不缓存 

还可以通过类似下面的java代码设置不启用强缓存

response.setHeader( "Pragma", "no-cache" );    
response.setDateHeader("Expires", 0);    
response.addHeader( "Cache-Control", "no-cache" );//浏览器和缓存服务器都不应该缓存页面信息 

（编辑：吕梁站长网）

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