「MISC」HTTP 缓存控制

现在的Web应用越来越复杂，体验越来越好。相应的，资源文件也越来越大，如果能让客户端在资源没更新的情况下，直接取用缓存的数据，那么不仅资源加载的更快，服务器压力更小，也为绿色地球做出了一份贡献。

程序员向来是追求最优，在设法缓存静态资源以后，大家又找到了一些方法来缓存动态生成的内容。看来程序员们都是环境保护主义者（笑。

从HTTP/1.0-HTTP/1.1，一共产生了3种控制缓存的方法：

• Expires（响应头，HTTP/1.0）

• Cache-Control（响应头，HTTP/1.1）

  - Last-Modified（响应头），If-Modified-Since（请求头）
  - Etag（响应头），If-None-Match（请求头）
  

以上就是HTTP控制缓存的方法。

除了这些，在第二个还有If-Unmodified-Since，第三个还有If-Match。但这两个响应头不是为了控制缓存，而是为了确认修改的资源的一致性。之后会介绍。

HTTP/1.0

Expires

Expires: <http-date>

其中 <http-date> 的格式如下：

Date: <day-name>, <day> <month> <year> <hour>:<minute>:<second> GMT
Example: Fri, 03 Nov 2017 03:22:39 GMT

当设置了Expires后，客户端在此日期之前都不会去请求服务器，而是直接从缓存中取。
不过这样也有一个问题：如果完全不去请求服务器的话，在资源过期之前如果资源有更新，客户端还是使用着之前的资源。所以就产生了下面更加高级的缓存控制方法（第三、第四项方法）。

不过还有一个方法能解决这个问题：将资源的Expires设置为一个足够长的时间，而资源名为资源的Hash值，这样资源更新了以后，也使用的是不同的名称。那么就不存在上面的问题了。

HTTP/1.1

Cache-Control

Expires只能设置具体的日期，这样的话，如果客户端与服务器的时间不一致，会导致缓存时间不正确，还有可能直接导致缓存失效。

HTTP/1.1的Cache-Control配合If-Modified-Since或If-None-Match则完美的解决了这个问题。

Cache-Control比较常用的指令如下：

• 可缓存性

  • public: 响应可被任意缓存
  • private: 响应只能被客户端缓存，不能被中间节点（代理、CDN等）缓存
  • no-cache: 中间节点必须向原始服务器去验证缓存有效性。如果本身是原始服务器，则向自己确认
  • only-if-cached: 中间节点直接使用已存在的缓存来确认有效性，不向原始服务器确认。若本身是原始服务器，则此指令没有效果。

• 过期控制

  • max-age=<seconds>: 指定相对于请求时间的过期时间，以秒为单位。

• 再验证

  • must-revalidation: 缓存过期后必须向服务器确认缓存是否有效

• 其他

  • no-store: 忽略缓存的存在，直接向服务器请求最新的资源。

上面列表中向服务器确认缓存是否有效的技术手段就是下文介绍的 Last-Modified/If-Modified-Since 和 ETag/If-None-Match。

Last-Modified / If-Modified-Since

Last-Modified: <http-date>

Last-Modified头是服务器告诉客户端此资源的最后修改时间，客户端则会将资源和这个时间都储存起来。之后，根据Cache-Control的指令，如果需要同服务器确认资源的有效性的时候则会将这个时间放在If-Modified-Since头中，供服务器进行比较，是返回304还是200。

If-Modified-Since头只会在GET和HEAD请求被附加进请求头。

If-Unmodified-Since

If-Unmodified-Since: <http-date>

一般来说在PUT, POST等方法使用，表示该次请求更新的资源的日期为<http-date>，如果服务器检测到现存资源的日期不为<http-date>（即已经被其他的方式更新了），则会失败并返回412。

ETag / If-None-Match

ETag: W/"<etag_value>"
ETag: "<etag_value>"

If-None-Match: "<etag_value>"[, "<etag_value>"...]
If-None-Match: W/"<weak_etag_value>"[, "<weak_etag_value>"]

如果将上面的 Last-Modified / If-Modified-Since 应用在动态的数据上的话，基本上没有可行性。那么就有了此方式的缓存。

在第一次请求的时候，服务器会附带ETag头。ETag的值是根据响应的内容来进行生成的，一般来说是内容（+其他一些标识的）哈希值。之后，根据Cache-Control的指令，如果需要同服务器确认资源的有效性的时候则会将这个etag_value放在If-None-Match头中，供服务器进行比较，是返回304还是200。

在ETag的值前如果有W/则表示这是一个弱Etag。弱ETag相等意味着这两个内容语义上是相等的，强ETag相等则表示内容每一个字节都相等。

举个弱ETag的例子：返回的数据中带有log信息，而两次返回的数据是相同的，log不同。

还有一种语法：If-None-Match: *，基本上用在PUT, POST等上，用于上传。表示要求上传的文件在服务器上不存在。

If-Match

If-Match: "<etag_value>"[, "<etag_value>"...]
If-Match: W/"<weak_etag_value>"[, "<weak_etag_value>"]

对于GET, HEAD等请求，如果资源的ETag匹配上If-Match的值，则返回资源，否则返回412。
对于PUT, POST等请求，如果现有资源的Etag匹配上If-Match的值，那么进行写操作，否则失败返回412。

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