HTTP协议中的客户端缓存

@ 2009-03-03 23:42:24

标签： webapp

缓存网页或者其他网络资源（图片，脚本，样式表，等）的好处是显而易见的：

增加了访问速度
减少了网络带宽

减少网络带宽不仅意味着访问速度的提高，在当网络带宽不是完全免费的情况下，也有着显而易见的好处。

在HTTP/1.1的RFC中，也提到通过适当使用缓存，可以：

eliminate the need to send requests：避免了不必要的请求，从而增加访问速度
eliminate the need to send full responses：减少了响应的数据量，从而减少带宽

HTTP 中的三种缓存机制

HTTP协议中定义了三种类型的缓存机制：

Freshness: 允许客户端无需检查原始服务器上的内容就缓存当前响应。
- 常用的是Expires和Cache-Control
Validation: 允许在当前缓存的内容“过期”后检查原始内容是否已经更新。
- 比如 Last-Modified 和 ETag
Invalidation: 允许在访问同一个资源时使之前的缓存内容失效。
- 比如对同一个资源的 POST，PUT 或者 DELETE 请求就会使之前的缓存失效。

Expires: 指定过期时间

指定内容的过期时间是最简单的实现客户端浏览器缓存的方法。Expires指定一个时间，告诉浏览器相应的内容在指定时间之前都不会发生变化。浏览器因此也就不需要重新请求文档内容，只需从缓存中读取相应内容就可以了。

一个 Exprires 响应头看起来如下：

Expires: Thu, 19 Nov 1981 08:52:00 GMT

如果不希望浏览器缓存当前内容，可以把Expires设置为一个过去的时间。

但是Expires有着一些明显的缺点：

服务器和客户端时间的不一致可能会导致问题
服务器端很可能忘记了所设置的Expires值，并且无法通知客户端更新内容

Cache-Control：更多的控制

HTTP1.1 中引入了 Cache-Control字段来实现对缓存的更多控制。Cache-Control的值是一组逗号分隔的属性值。

字段	说明
max-age=[seconds]	相当于Expires字段，用间隔时间而不是绝对时间
s-maxage=[seconds]	和 max-age类似，影响代理服务器(proxy)之类的客户端
public	允许任何客户端进行缓存，包括代理服务器之类面向多个用户的
private	只允许浏览器这样的单一用户使用的客户端缓存
no-cache	不允许缓存
no-store	不允许缓存，也不允许存储在磁盘上。出于安全考虑
must-revalidate	必须向服务器验证缓存内容的freshness
proxy-revalidate	和 must-revalidate 类似，不过只用于 proxy cache

public 也暗示着允许对于需要HTTP Authentication的请求进行缓存，默认是不允许的

Cache-Control相应看起来可能如下：

Cache-Control: max-age=3600, must-revalidate

条件请求：Last-Modified 和 If-Modified-Since

Last-Modified相应头指定一个时间，告诉浏览器当前文档最后修改时间。浏览器下次访问该文档时会包含一个 If-Modified-Since字段，目的是告诉服务器，只有请求文档的最后更新时间大于指定时间时，才需要服务器重新传送文档内容。 If-Modified-Since的值来自浏览器收到的Last-Modified值。

如果服务器不需要重新传送文档内容，只需返回相应头 304 Not Modified就可以了。

Last-Modified和If-Modified-Since的样子看起来如下：

# 服务器 => 客户端
Last-Modified: Mon, 14 Feb 2011 10:04:00 GMT

#客户端 => 服务器
If-Modified-Since: Mon, 14 Feb 2011 10:04:00 GMT

条件请求：ETag 和 If-None-Match

ETag 和 If-None-Match与Last-Modified 和 If-Modified-Since的机制类似，不同的是字段值用的不是时间而是一个字符串签名。字符串的值可以是任意值，比如文档内容的md5校验值或者其他。

举例如下：

# 服务器 => 客户端
Etag: "52e6e5972cf66ab866851c59c9900278"

#客户端 => 服务器
If-None-Match: "52e6e5972cf66ab866851c59c9900278"

Vary：指定更多的影响缓存的字段

TODO

HTML Meta Tag 中的缓存机制

<meta http-equiv=”Expires” content=” Fri, 30 Oct 1998 14:19:41″>
<meta http-equiv=”Cache-Control” content=”no-cache”>

作用类似于HTTP相应头，但不建议这么做。

禁止客户端缓存

如果要禁止各种缓存，在PHP中可以设置如下header：

header("Expires: Sun, 1 Jan 2000 12:00:00 GMT");
header("Last-Modified: " . gmdate("D, d M Y H:i:s") . "GMT");
header("Cache-Control: no-store, no-cache, must-revalidate");
header("Cache-Control: post-check=0, pre-check=0", false);
header("Pragma: no-cache");

参考资源