web頁面緩存技術

⑴ 網站性能優化有哪些

一、提高伺服器並發處理能力
我們總是希望一台伺服器在單位時間內能處理的請求越多越好，這也成了web伺服器的能力高低的關鍵所在。伺服器之所以可以同時處理多個請求，在於操作系統通過多執行流體系設計，使得多個任務可以輪流使用系統資源，這些資源包括CPU、內存以及I/O等。這就需要選擇一個合適的並發策略來合理利用這些資源，從而提高伺服器的並發處理能力。這些並發策略更多的應用在apache、nginx、lighttpd等底層web server軟體中。
二、Web組件分離
這里所說的web組件是指web伺服器提供的所有基於URL訪問的資源，包括動態內容，靜態網頁，圖片，樣式表，腳本，視頻等等。這些資源在文件大小，文件數量，內容更新頻率，預計並發用戶數，是否需要腳本解釋器等方面有著很大的差異，對不同特性資源採用能充分發揮其潛力的優化策略，能極大的提高web站點的性能。例如：將圖片部署在獨立的伺服器上並為其分配獨立的新域名，對靜態網頁使用epoll模型可以在大並發數情況下吞吐率保持穩定。
三、資料庫性能優化和擴展。
Web伺服器軟體在資料庫方面做的優化主要是減少訪問資料庫的次數，具體做法就是使用各種緩存方法。也可以從資料庫本身入手提高其查詢性能，這涉及到資料庫性能優化方面的知識本文不作討論。另外也可以通過主從復制，讀寫分離，使用反向代理，寫操作分離等方式來擴展資料庫規模，提升資料庫服務能力。
四、Web負載均衡及相關技術
負載均衡是web站點規模水平擴展的一種手段，實現負載均衡的方法有好幾種包括基於HTTP重定向的負載均衡，DNS負載均衡，反向代理負載均衡，四層負載均衡等等。
對這些負載均衡方法做簡單的介紹：基於HTTP重定向的負載均衡利用了HTTP重定向的請求轉移和自動跳轉功能來實現負載均衡，我們熟悉的鏡像下載就使用這種負載均衡。DNS負載均衡是指在一個DNS伺服器中為同一個主機名配置多個IP地址，在應答DNS查詢時返回不同的解析結果將客戶端的訪問引到不同的機器上，使得不同的客戶端訪問不同的伺服器，從而達到負載均衡的目的。反向代理負載均衡也叫七層負載均衡，這是因為反向代理伺服器工作在TCP七層結構的第七層(應用層)，它通過檢查流經的HTTP報頭，根據報頭內的信息來執行負載均衡任務。四層負載均衡是基於NAT技術的負載均衡，它將一個Internet上合法注冊的IP地址映射為多個內部伺服器的IP地址，對每次TCP連接請求動態使用其中一個內部IP地址，達到負載均衡的目的。此外，還有工作在數據鏈路層(第二層)的直接路由方式下的負載均衡，它通過修改數據包目標MAC地址來實現。以及，基於IP隧道的負載均衡，在這種方式下可以將實際伺服器根據需要部署在不同的地域，並根據就近訪問的原則來轉移請求，CDN服務便是基於IP隧道技術來實現的。
Web負載均衡在擴展web伺服器規模的同時也給web站點性能優化提供了一個更大更復雜也更靈活自由的平台，基於該平台性能優化的策略包括共享文件系統，內容分發與同步，分布式文件系統，分布式計算，分布式緩存等等。
五、web緩存技術
web緩存技術被認為是減輕伺服器負載、降低網路擁塞、增強萬維網可擴展性的有效途徑，其基本思想是利用客戶訪問的時間局部性(Temporal Locality)原理，將客戶訪問過的內容在Cache中存放一個副本，當該內容下次被訪問時，不必連接到駐留網站或重新計算生成，而是由Cache中保留的副本提供。Web緩存可以帶來如下的好處：
(1) 減少網路流量，從而減輕網路擁塞;這是因為緩存避免了一部分HTTP請求。
(2) 降低客戶訪問延遲，其主要原因有：①已緩存的內容，客戶可以緩存獲取而不是從伺服器獲取或重新計算生成，從而減小了傳輸延遲縮短了響應時間;②沒有被緩存的內容由於網路擁塞及伺服器負載的減輕而可以較快地被客戶獲取;
(3) 由於客戶的部分或者全部請求內容可以從通過緩存獲取，從而減輕了遠程伺服器負載。
(4) 如果由於伺服器故障或網路故障造成伺服器無法響應客戶請求，客戶可以從緩存中獲取緩存的內容副本，使得web站點服務的魯棒性(Robustness)得到了加強。
可以看出web緩存能給web站點帶可觀的性能提升。其實在用戶發出請求到一幅完整的網頁呈現在用戶面前這一過程中緩存無處不在，下面是web性能優化時常用的緩存技術，你會發現緩存被廣泛應用在各個環節。
瀏覽器緩存：瀏覽器一般會在用戶文件系統中創建一個目錄，用於存放緩存文件，並給每個緩存文件打上必要的標記，比如過期時間等。這些標記主要用於瀏覽器和伺服器之間的緩存協商。
Web伺服器緩存：一個URL在一段較長時間內對應一個唯一的響應內容，比如靜態內容或者更新不太頻繁的動態內容，web伺服器可將響應內容緩存起來，下次web伺服器便可以在收到請求後立即拿出事先緩存好的響應內容並返回給瀏覽器。
代理伺服器緩存：暴露在互聯網中與後端的web伺服器通過內部網路相連的前端伺服器稱為反向代理伺服器，建立在反向代理伺服器上的緩存稱為反向代理緩存。暴露在互聯網中與後端的web客戶端通過內部網路相連的前端伺服器稱為正向代理伺服器，建立在正向代理伺服器上的緩存稱為正向代理緩存。代理伺服器緩存位於客戶端和web伺服器之間，可以將它看做二者之間的一個中繼站。它的存在可以改善客戶端的訪問速度、提升web server的服務能力、安全性等等。
總共分析總結了五種技術，主要希望能夠對web server性能優化這塊提供一個整體的認識。後續會專門就web緩存技術發表一些自己的看法。

⑵ WebCache web的緩存機制

1.webcache的簡單介紹

 web緩存,是一種 緩存技術 ,用於臨時存儲(緩存)的網頁文件,如HTML頁面和圖像等靜態資源,減少帶寬以及後端伺服器的壓力,通常一個WebCache也是一個 反向代理軟體 ,既可以通過緩存響應用戶的請求,當本地沒有緩存時,可以代理用戶請求至後端主機。

WebCache分為正向和反向之分，一般正向WebCache不常用,這次主要以反向WebCache為主。

2.webcache的由來

 1)由於程序具有局部性,而局部性分為： 時間局部性和空間局部性

A.時間局部性是指：在單位時間內,大部分用戶訪問的數據只是熱點數據(熱點數據指經常被訪問的數據)

B.空間局部性是指：某新聞網站突然出來一個重大新聞,此新聞會被被反復訪問。

3.webcache的變化性

  WebCache的新鮮度監測機制 ：數據都是可變的,所以緩存中的內容要做新鮮度檢測.

4.緩存相關的HTTP首部:

HTTP協議提供了多個首部用以實現 頁面緩存及緩存失效 的相關功能，這其中最常用的有：

1)Expires：HTTP/1.0,用於指定某web對象的過期日期/時間，通常為GMT格式；一般不應該將此設定過長的時間，一年的長度對大多場景來說足矣；其常用於為 純靜態內容 如javaScripts樣式表或圖片指定緩存周期；

(2)Cache-Control：為了解決HTTP/1.0中對於新鮮度控制的策略而生,通過相對時間來控制緩存使用期限；

(3)Etag：響應首部，用於在 響應報文中為某web資源定義版本標識符 ；

(4)Last-Mofified：響應首部，用於回應客戶端關於Last-Modified-Since或If-None-Match首部的請求，以通知客戶端其請求的web對象最近的修改時間；

(5)If-Modified-Since：條件式請求首部，基於 請求內容的時間戳作驗正 ,如果後端伺服器數據的時間戳未發生改變則繼續使用,反之亦然.

(6)If-None-Match：條件式請求首部； 通過Etag來跟後端伺服器進行匹配 ，如果數據的Etag未發生改變,既不匹配,則響應新數據,否則繼續使用當前數據.

(7)Vary：響應首部，原始伺服器根據請求來源的不同響應的可能會有所不同的首部，最常用的是 Vary: Accept-Encoding，用於通知緩存機制其內容看起來可能不同於用戶請求時 Accept-Encoding-header首部標識的編碼格式；

(8)Age：緩存伺服器可以發送的一個額外的響應首部，用於指定響應的有效期限；瀏覽器通常根據此 首部決定內容的緩存時長；如果響應報文首部還使用了max-age指令，那麼緩存的有效時長為 「max-age減去Age」的結果；

⑶ 如何正確設置Web緩存

在網路里傳輸的每個文件都有mime類型這是http協議裡面的，伺服器必須正確設置，就是將後綴名不同的文件的mime設置為不同，具體怎麼設置可以上網查詢。
#號後面的是注釋，你隨便寫刪掉也可以，明白么，一般寫上時間和版本是為了調試，因為你改了你的程序文件，瀏覽器還會從緩存裡面獲取，你必須更改你的manifest文件，瀏覽器才會更新本地文件，而更改manifest文件的方式你可以自己定義，最好的方法就是設置注釋每次更改注釋

⑷ 網站緩存功能是什麼意思

提前下載後儲存在本地硬碟中

緩存的最根本的目的是為了提高網站性能,減輕頻繁訪問數據而給資料庫帶來的壓力.再進一步,合理的緩存了某種數據形式,還會減輕程序運算時,對CPU帶來的壓力.首先,我們要知道一個最基本的效率規則,操作內存中的數據比操作存放在硬碟上的數據是要快N個數量級的.操作簡單的文本結構的數據比操作資料庫中的數據快N個數量級.

目前緩存的做法分為兩種模式:

第一種模式是內存緩存,緩存數據存放在伺服器的內存空間中,這種模式的效率是最高的.這里要注意的是:每一個伺服器的資源都是有限的,盲目的把所有數據都加在到內存中,將可能會導致伺服器資源佔用過多,而造成Web服務失敗.

第二種模式就是文件緩存,緩存數據存放在伺服器的硬碟空間中.存放格式有很多種類,如:文本格式,XML格式,二進制格式等等.這里要注意的是,伺服器I/O的處理能力有限,當一次性讀取過大數據時(>1M),它並沒有想像中那麼的高效.這個時候就需要你有一個合理的文件結構來解決了.但這已經不在我們本次要講敘的內容範圍內了.

⑸ web緩存器如何減少被請求的對象的時延的

把用戶參數請求入隊列，然後直接返回用戶調用，後續消費者慢慢處理請求就好了，不過這樣子只能返回調用是否成功，並不能立即返回業務處理結果。

Web緩存（或HTTP緩存）是用於臨時存儲（緩存）Web文檔（如HTML頁面和圖像），以減少伺服器延遲的一種信息技術。Web緩存系統會保存下通過這套系統的文檔的副本；如果滿足某些條件，則可以由緩存滿足後續請求。 Web緩存系統既可以指設備，也可以指計算機程序。

前向位置系統

前向緩存是Web伺服器網路外部的緩存，例如在客戶電腦、ISP或公司網路上。網路感知前向緩存就像一個前向緩存，但只緩存大量訪問的項目。客戶端（如網頁瀏覽器）也可以存儲網路內容以供重用。例如，如果按下後退按鈕，則可以顯示本地緩存版本的頁面，而不是發送到Web伺服器的新請求。位於客戶端和伺服器之間的Web代理可以通過評估HTTP頭來選擇是否存儲網頁內容。

⑹ ☆前端優化：瀏覽器緩存技術介紹

在前端開發中，性能一直都是被大家所重視的一點，然而判斷一個網站的性能最直觀的就是看網頁打開的速度。 其中提高網頁反應速度的一個方式就是使用緩存 。緩存技術一直一來在WEB技術體系中扮演非常重要角色，是快速且有效地提升性能的手段。

一個優秀的緩存策略可以縮短網頁請求資源的距離，減少延遲，並且由於緩存文件可以重復利用，還可以減少帶寬，降低網路負荷。

所以，緩存技術是無數WEB開發從業人員在工作過程中不可避免的一大問題。 在產品開發的時候我們總是想辦法避免緩存產生，而在產品發布之時又在想策略管理緩存提升網頁的訪問速度 。了解瀏覽器的緩存命中原理，是開發WEB應用的基礎，本文著眼於此，學習瀏覽器緩存的相關知識，總結緩存避免和緩存管理的方法，結合具體的場景說明緩存的相關問題。希望能對有需要的人有所幫助。

在實際WEB開發過程中，緩存技術會涉及到不同層、不同端，比如：用戶層、系統層、代理層、前端、後端、服務端等， 每一層的緩存目標都是一致的，就是盡快返回請求數據、減少延遲 ，但每層使用的技術實現是各有不同，面對不同層、不同端的優劣，選用不同的技術來提升系統響應效率。所以，我們首先看下各層的緩存都有哪些技術，都緩存哪些數據，從整體上，對WEB的緩存技術進行了解，如下圖所示：

本篇文章重點講的就是上面紅色框部分緩存內容。

當瀏覽器請求一個網站的時候，會載入各種各樣的資源，比如：HTML文檔、圖片、CSS和JS等文件。對於一些不經常變的內容，瀏覽器會將他們保存在本地的文件中，下次訪問相同網站的時候，直接載入這些資源，加速訪問。

那麼如何知曉瀏覽器是讀取了緩存還是直接請求伺服器？如下圖網站來做個示例：

第一次打開該網站後，如果再次刷新頁面。會發現瀏覽器載入的眾多資源中，有一部分size有具體數值，然而還有一部分請求，比如圖片、css和js等文件並沒有顯示文件大小，而是顯示了 from dis cache 或者 from memory cache 字樣。這就說明了，該資源直接從本地硬碟或者瀏覽器內存讀取，而並沒有請求伺服器。

瀏覽器啟用緩存至少有兩點顯而易見的好處： （1）減少頁面載入時間；（2）減少伺服器負載；

瀏覽器是否使用緩存、緩存多久，是由伺服器控制的 。准確來說，當瀏覽器請求一個網頁（或者其他資源）時， 伺服器發回的響應的「響應頭」部分的某些欄位指明了有關緩存的關鍵信息 。下面看下，HTTP報文中與緩存相關的首部欄位：

根據上面四種類型的首部欄位不同使用策略， 瀏覽器中緩存可分為強緩存和協商緩存 ：

當瀏覽器對某個資源的請求命中了強緩存時， 返回的HTTP狀態為200 ，在chrome的開發者工具的network裡面 size會顯示為from cache ，比如：京東的首頁里就有很多靜態資源配置了強緩存，用chrome打開幾次，再用f12查看network，可以看到有不少請求就是從緩存中載入的：

Expires是HTTP 1.0提出的一個表示資源過期時間的header，它描述的是一個絕對時間，由伺服器返回，用GMT格式的字元串表示 ，如：Expires:Thu, 31 Dec 2037 23:55:55 GMT，包含了Expires頭標簽的文件，就說明瀏覽器對於該文件緩存具有非常大的控制權。

例如，一個文件的Expires值是2020年的1月1日，那麼就代表，在2020年1月1日之前，瀏覽器都可以直接使用該文件的本地緩存文件，而不必去伺服器再次請求該文件，哪怕伺服器文件發生了變化。

所以， Expires是優化中最理想的情況，因為它根本不會產生請求 ，所以後端也就無需考慮查詢快慢。它的緩存原理，如下：

Expires是較老的強緩存管理header， 由於它是伺服器返回的一個絕對時間 ，在伺服器時間與客戶端時間相差較大時，緩存管理容易出現問題， 比如：隨意修改下客戶端時間，就能影響緩存命中的結果 。所以在HTTP 1.1的時候，提出了一個新的header， 就是Cache-Control，這是一個相對時間，在配置緩存的時候，以秒為單位，用數值表示 ，如：Cache-Control:max-age=315360000，它的緩存原理是：

Cache-Control描述的是一個相對時間 ，在進行緩存命中的時候， 都是利用客戶端時間進行判斷 ，所以相比較Expires，Cache-Control的緩存管理更有效，安全一些。

這兩個header可以只啟用一個，也可以同時啟用， 當response header中，Expires和Cache-Control同時存在時，Cache-Control優先順序高於Expires ：

此外，還可以為 Cache-Control 指定 public 或 private 標記。 如果使用 private，則表示該資源僅僅屬於發出請求的最終用戶，這將禁止中間伺服器（如代理伺服器）緩存此類資源 。對於包含用戶個人信息的文件（如一個包含用戶名的 HTML 文檔），可以設置 private，一方面由於這些緩存對其他用戶來說沒有任何意義，另一方面用戶可能不希望相關文件儲存在不受信任的伺服器上。需要指出的是，private 並不會使得緩存更加安全，它同樣會傳給中間伺服器（如果網站對於傳輸的安全性要求很高，應該使用傳輸層安全措施）。 對於 public，則允許所有伺服器緩存該資源 。通常情況下，對於所有人都可以訪問的資源（例如網站的 logo、圖片、腳本等）， Cache-Control 默認設為 public 是合理的 。

當瀏覽器對某個資源的請求沒有命中強緩存， 就會發一個請求到伺服器，驗證協商緩存是否命中，如果協商緩存命中，請求響應返回的http狀態為304並且會顯示一個Not Modified的字元串 ，比如你打開京東的首頁，按f12打開開發者工具，再按f5刷新頁面，查看network，可以看到有不少請求就是命中了協商緩存的：

查看單個請求的Response Header， 也能看到304的狀態碼和Not Modified的字元串，只要看到這個就可說明這個資源是命中了協商緩存，然後從客戶端緩存中載入的 ，而不是伺服器最新的資源：

【Last-Modified，If-Modified-Since】的控制緩存的原理，如下 ：

【Last-Modified，If-Modified-Since】都是根據伺服器時間返回的header，一般來說， 在沒有調整伺服器時間和篡改客戶端緩存的情況下，這兩個header配合起來管理協商緩存是非常可靠的，但是有時候也會伺服器上資源其實有變化，但是最後修改時間卻沒有變化的情況 ，而這種問題又很不容易被定位出來，而當這種情況出現的時候，就會影響協商緩存的可靠性。 所以就有了另外一對header來管理協商緩存，這對header就是【ETag、If-None-Match】 。它們的緩存管理的方式是：

Etag和Last-Modified非常相似，都是用來判斷一個參數，從而決定是否啟用緩存。 但是ETag相對於Last-Modified也有其優勢，可以更加准確的判斷文件內容是否被修改 ，從而在實際操作中實用程度也更高。

協商緩存跟強緩存不一樣，強緩存不發請求到伺服器， 所以有時候資源更新了瀏覽器還不知道，但是協商緩存會發請求到伺服器 ，所以資源是否更新，伺服器肯定知道。大部分web伺服器都默認開啟協商緩存，而且是同時啟用【Last-Modified，If-Modified-Since】和【ETag、If-None-Match】，比如apache:

如果沒有協商緩存，每個到伺服器的請求，就都得返回資源內容，這樣伺服器的性能會極差。

【Last-Modified，If-Modified-Since】和【ETag、If-None-Match】一般都是同時啟用，這是為了處理Last-Modified不可靠的情況。有一種場景需要注意：

比如，京東頁面的資源請求，返回的repsonse header就只有Last-Modified，沒有ETag：

協商緩存需要配合強緩存使用，上面這個截圖中，除了Last-Modified這個header，還有強緩存的相關header， 因為如果不啟用強緩存的話，協商緩存根本沒有意義 。

如果資源已經被瀏覽器緩存下來，在緩存失效之前，再次請求時，默認會先檢查是否命中強緩存，如果強緩存命中則直接讀取緩存，如果強緩存沒有命中則發請求到伺服器檢查是否命中協商緩存，如果協商緩存命中，則告訴瀏覽器還是可以從緩存讀取，否則才從伺服器返回最新的資源。其瀏覽器判斷緩存的詳細流程圖，如下：

⑺ web緩存有哪幾種方式

1 應用程序實現的動態頁面緩存
應用程序把動態文件生成的html文件緩存到文件伺服器，以後用戶請求動態文件，直接從文件伺服器載入對應的靜態緩存的html文件返回給用戶，這裡面主要節省了動態語言的執行時間和資料庫訪問時間。但是會增加了緩存框架的載入和緩存查找的時間。

2 把解釋執行的開發語言編譯成為目標代碼
這個主要把解釋執行的高級語言，例如java，php直接編譯成為平台相關的目標代碼，匯編代碼。在java裡面，比較著名的就是即時編譯器（JIT），其他的語言也要類似的機制。這裡面主要節省了就是解釋執行代碼的時間。這個會增加即時編譯的時間。

3 利用反向代理伺服器的緩存
利用類似nginx的反向代理伺服器，對請求的url對應的輸出的進行緩存。這個緩存和應用程序實現的動態頁面緩存類似，只不過用反向代理充當了應用程序的緩存實現。主要節省了動態余元執行時間和資料庫訪問時間。

4 客戶端瀏覽器緩存
客戶端瀏覽器緩存主要是通過在http頭部增加
Last-Modified,If-Modified-Since,Expires,Cache-Control等標識，和伺服器進行協商，是否是採用客戶的本機緩存來實現。
其中這裡面也會分為三種方式
1 通過Last-Modified，If-Modified-Since方式和伺服器通信，客戶發出http請求中包含If-Modified-Since，如果伺服器端代碼沒有修改，伺服器端返回302響應代碼的請求響應頭（內容不返回）客戶端則直接用本機緩存的內容緩存顯示結果。相當於節省了伺服器執行代碼時間以及數據傳輸時間。
2 通過Expires,Cache-Control控制，客戶端發現如果上次請求的頁面還未過期，通過Expires或者Cache-Control進行辨別，則直接顯示本機緩存的內容，不與伺服器進行通信。

總結一下：1 一般的高並發的應用程序，都在web層採用了以上幾種緩存，一般靜態資源（圖片，js，css）都會採用nginx反向代理+客戶端緩存來實現。
2 對於門戶網站，尤其是首頁的新聞，一般都會緩存起來，可以通過反向代理也可以通過應用程序緩存實現方式
3 對於下載或者視頻網站，由於數據傳輸比較大，直接採用瀏覽器本地緩存實現。

⑻ 什麼是Web緩存

「web緩存,是指在用戶訪問網站後,在用戶客戶端留下的緩存。沒緩存的情況下,客戶端會對整站進行載入。有緩存的時候,會跳過已緩存的內容。