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HTTP的强制缓存和协商缓存

news 2025/7/29 0:25:03

HTTP的强制缓存和协商缓存

HTTP的缓存技术
强制缓存
- Expires
- Cache-Control
协商缓存
- If-Modified-Since和Last-Modified
- If-None-Match和ETag
- 优先级
可被缓存的请求方法
总结

HTTP的缓存技术

当我们进行HTTP请求时，需要将请求报文发送给对端，当服务端收到请求后会做出合适的响应。但是如果多次发送相同的请求报文或者每次都请求相同的资源，都需要去请求服务端，获取服务端新的响应资源，会浪费很多资源。如果请求过的资源未修改，是否可以使用上次获取的资源呢？答案是可以的。
开辟一块缓存空间，每次将请求的资源放入缓存空间，下一次做出相同的请求时，如果资源未修改，就使用本地缓存，如果资源被修改了，那么就请求服务器，重新获取资源，并且将修改过的资源放入本地缓存，以覆盖原来老的资源。

HTTP/1.0 与 HTTP/1.1 协议都支持缓存技术，但是 HTTP/1.1 在缓存方面有更为完善的规范，引入了一些新的缓存控制指令（例如Cache-Control），以及更细致的缓存验证机制（例如ETag和If-None-Match头部）来优化缓存的管理和利用。
HTTP的缓存技术分为强制缓存和协商缓存。

强制缓存

当第一次请求一个之前没有获取过的资源时，将资源存入本地缓存中。强制缓存就是利用Expires或者Cache-Control来判断资源是否过期。

如果没有过期，之后的每次请求资源，都会直接使用本地缓存的资源，而不会二次的请求服务器。
如果过期了，并且使用协商缓存，那就利用协商缓存来判断本地资源是否有效可用，如果可用，服务端就会返回一个304报文。如果不可用，那就重新获取资源并且更新本地缓存。
如果过期了，没有使用协商缓存，就无法判断本地资源的有效性，强制缓存就直接向服务端获取新的资源并且更新本地缓存。

Expires

这是HTTP1.0版本出现的，是一个绝对时间，表示相应资源的过期时间，是一个GMT（格林尼治标准时间）绝对时间，二次请求资源会将本地系统的GMT时间和Expires进行对比来判断资源是否过期。
由于系统时间可修改以及每次时区的GMT时间不同，因此我们强制缓存用的多的是Cache-Control来判断是否过期。

Cache-Control

Cache-Control是一个相对时间，并且包含很多参数：

private：客户端可以缓存
public：客户端和代理服务器均可缓存；
max-age=xxx：缓存的资源将在 xxx 秒后过期；
no-cache：表示浏览器在使用缓存之前必须先与服务器确认资源是否过期。即使缓存内容存在，仍需要向服务器发送请求进行验证。
no-store：不可缓存
其中max-age=xxx最为常用，用来判断资源是否过期。

协商缓存

协商缓存就是与服务端协商之后，通过协商结果来判断是否使用本地缓存。
上文中的Cache-Control里面的有一个参数no-cache，不能说由它来决定是否使用协商缓存，但是设置了no-cache，就会使用协商缓存。

If-Modified-Since和Last-Modified

请求头部中的 If-Modified-Since 字段与响应头部中的 Last-Modified字段实现。
当第一次获取资源以后，Last-Modified带有这个响应资源的最后修改时间。
每次请求资源都会与Last-Modified进行对比来判断资源是否过期，如果过期了，就在请求报文中带上If-Modified-Since和Last-Modified交给服务端，服务端拿着请求的资源的最新Last-Modified和请求报文中的Last-Modified进行对比，如果判断没有过期，则响应304使用本地缓存，如果判断过期了，则响应新的资源给客户端。

If-None-Match和ETag

请求头部中的 If-None-Match 字段与响应头部中的 ETag 字段来实现。
当第一次获取资源以后，服务端响应报文中带有ETag（唯一标识响应资源）。
当资源过期以后，会在If-None-Match的值设置为ETag的值发送给服务端。服务端进行判断，如果资源没有修改可以使用本地缓存，则响应304;反之响应新的资源和200。

优先级

由于Last-Modified是基于时间来设置的，有被篡改的风险，所以优先使用ETag。因此，当同时出现ETag和Last-Modified时，优先判断ETag有没有变化，如果有变化就不会判断Last-Modified了，如果没有变化再使用Last-Modified来判断资源是否过期。

可被缓存的请求方法

幂等且安全的的请求方法才可以被缓存

幂等：多次执行相同的操作，得到的结果都是相同的。
安全：请求服务器的资源不会修改服务器上的资源。

能否缓存	请求方法
可被缓存	GET、HEAD、OPTIONS
可被缓存，但不鼓励且支持少	POST、PATCH
不可被缓存	PUT、DELETE、CONNECT、TRACE

总结

由于协商缓存每次都需要向服务端询问资源是否过期，所以协商缓存适合资源经常修改的情况来使用。
强制缓存设置了一个过期时间，过期时间内强制使用本地缓存的内容，过期了在作其他处理，因此强制缓存适合长时间不变化的资源。
有人会有疑问？强制缓存和协商缓存是有关联性的，只有强制缓存过期了才会考虑协商缓存，那么经常修改的资源怎么实现呢？
可以将max-age=xxx中的xxx设置为0，且使用 no-cache字段即可实现。