浏览器的缓存机制

不念不忘少年蓝@ 2021-10-01 03:32 375阅读 0赞

前言

这是一篇基础型文章，日常工作除了用用新框架之外，还可以关注基础哈，不要被它们绑架了。今天早读文章由爱屋吉屋@陈江松分享，由 @ 墨白推荐。

正文从这开始～

浏览器缓存是前端开发中不可避免的问题，对于web应用来说，它是提升页面性能同时减少服务器压力的利器。本文将简单地描述总结下浏览器缓存的知识和应用，希望对自己和大家都有所帮助

**浏览器缓存类型**

有两种，强缓存和协商缓存

1.强缓存：不会向服务器发送请求，直接从缓存中读取资源，在chrome控制台的network选项中可以看到该请求返回200的状态码，并且size显示from disk cache或from memory cache；

2.协商缓存：向服务器发送请求，服务器会根据这个请求的request header的一些参数来判断是否命中协商缓存，如果命中，则返回304状态码并带上新的response header通知浏览器从缓存中读取资源；

3.两者的共同点是，都是从客户端缓存中读取资源；区别是强缓存不会发请求，协商缓存会发请求

**关于from disk cache 和 from memory cache**

我们需要了解内存缓存(from memory cache)和硬盘缓存(from disk cache)，如下:

*  内存缓存(from memory cache)：内存缓存具有两个特点，分别是快速读取和时效性：
 *  快速读取：内存缓存会将编译解析后的文件，直接存入该进程的内存中，占据该进程一定的内存资源，以方便下次运行使用时的快速读取。
 *  时效性：一旦该进程关闭，则该进程的内存则会清空。
 *  硬盘缓存(from disk cache)：硬盘缓存则是直接将缓存写入硬盘文件中，读取缓存需要对该缓存存放的硬盘文件进行I/O操作，然后重新解析该缓存内容，读取复杂，速度比内存缓存慢。

在浏览器中，浏览器会在js和图片等文件解析执行后直接存入内存缓存中，那么当刷新页面时只需直接从内存缓存中读取(from memory cache)；而css文件则会存入硬盘文件中，所以每次渲染页面都需要从硬盘读取缓存(from disk cache)。

**缓存有关的header**

强缓存

*  Expires：response header里的过期时间，浏览器再次加载资源时，如果在这个过期时间内，则命中强缓存。
 *  Cache-Control：当值设为max-age=300时，则代表在这个请求正确返回时间（浏览器也会记录下来）的5分钟内再次加载资源，就会命中强缓存。

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expires

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cache-control

> Expires和Cache-Control:max-age=\*\*\* 的作用是差不多的，区别就在于 Expires 是http1.0的产物，Cache-Control是http1.1的产物，两者同时存在的话，Cache-Control优先级高于Expires；在某些不支持HTTP1.1的环境下，Expires就会发挥用处。所以Expires其实是过时的产物，现阶段它的存在只是一种兼容性的写法

协商缓存

ETag和If-None-Match：这两个要一起说。Etag是上一次加载资源时，服务器返回的response header，是对该资源的一种唯一标识，只要资源有变化，Etag就会重新生成。浏览器在下一次加载资源向服务器发送请求时，会将上一次返回的Etag值放到request header里的If-None-Match里，服务器接受到If-None-Match的值后，会拿来跟该资源文件的Etag值做比较，如果相同，则表示资源文件没有发生改变，命中协商缓存。

Last-Modified和If-Modified-Since：这两个也要一起说。Last-Modified是该资源文件最后一次更改时间，服务器会在response header里返回，同时浏览器会将这个值保存起来，在下一次发送请求时，放到request header里的If-Modified-Since里，服务器在接收到后也会做比对，如果相同则命中协商缓存。

response header

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response header

request header

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request header

ETag和Last-Modified的作用和用法也是差不多，说一说他们的区别。

首先在精确度上，Etag要优于Last-Modified。Last-Modified的时间单位是秒，如果某个文件在1秒内改变了多次，那么他们的Last-Modified其实并没有体现出来修改，但是Etag每次都会改变确保了精度；如果是负载均衡的服务器，各个服务器生成的Last-Modified也有可能不一致。

第二在性能上，Etag要逊于Last-Modified，毕竟Last-Modified只需要记录时间，而Etag需要服务器通过算法来计算出一个hash值。

第三在优先级上，服务器校验优先考虑Etag。

**浏览器缓存过程**

浏览器第一次加载资源，服务器返回200，浏览器将资源文件从服务器上请求下载下来，并把response header及该请求的返回时间一并缓存；

下一次加载资源时，先比较当前时间和上一次返回200时的时间差，如果没有超过cache-control设置的max-age，则没有过期，命中强缓存，不发请求直接从本地缓存读取该文件（如果浏览器不支持HTTP1.1，则用expires判断是否过期）；如果时间过期，则向服务器发送header带有If-None-Match和If-Modified-Since 的请求；

服务器收到请求后，优先根据Etag的值判断被请求的文件有没有做修改，Etag值一致则没有修改，命中协商缓存，返回304；如果不一致则有改动，直接返回新的资源文件带上新的Etag值并返回 200；

如果服务器收到的请求没有Etag值，则将If-Modified-Since和被请求文件的最后修改时间做比对，一致则命中协商缓存，返回304；不一致则返回新的last-modified和文件并返回 200；

用户行为对浏览器缓存的控制

地址栏访问，链接跳转是正常用户行为，将会触发浏览器缓存机制；

F5刷新，浏览器会设置max-age=0，跳过强缓存判断，会进行协商缓存判断；

ctrl+F5刷新，跳过强缓存和协商缓存，直接从服务器拉取资源。

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