web页面缓存技术

⑴ 网站性能优化有哪些

一、提高服务器并发处理能力
我们总是希望一台服务器在单位时间内能处理的请求越多越好，这也成了web服务器的能力高低的关键所在。服务器之所以可以同时处理多个请求，在于操作系统通过多执行流体系设计，使得多个任务可以轮流使用系统资源，这些资源包括CPU、内存以及I/O等。这就需要选择一个合适的并发策略来合理利用这些资源，从而提高服务器的并发处理能力。这些并发策略更多的应用在apache、nginx、lighttpd等底层web server软件中。
二、Web组件分离
这里所说的web组件是指web服务器提供的所有基于URL访问的资源，包括动态内容，静态网页，图片，样式表，脚本，视频等等。这些资源在文件大小，文件数量，内容更新频率，预计并发用户数，是否需要脚本解释器等方面有着很大的差异，对不同特性资源采用能充分发挥其潜力的优化策略，能极大的提高web站点的性能。例如：将图片部署在独立的服务器上并为其分配独立的新域名，对静态网页使用epoll模型可以在大并发数情况下吞吐率保持稳定。
三、数据库性能优化和扩展。
Web服务器软件在数据库方面做的优化主要是减少访问数据库的次数，具体做法就是使用各种缓存方法。也可以从数据库本身入手提高其查询性能，这涉及到数据库性能优化方面的知识本文不作讨论。另外也可以通过主从复制，读写分离，使用反向代理，写操作分离等方式来扩展数据库规模，提升数据库服务能力。
四、Web负载均衡及相关技术
负载均衡是web站点规模水平扩展的一种手段，实现负载均衡的方法有好几种包括基于HTTP重定向的负载均衡，DNS负载均衡，反向代理负载均衡，四层负载均衡等等。
对这些负载均衡方法做简单的介绍：基于HTTP重定向的负载均衡利用了HTTP重定向的请求转移和自动跳转功能来实现负载均衡，我们熟悉的镜像下载就使用这种负载均衡。DNS负载均衡是指在一个DNS服务器中为同一个主机名配置多个IP地址，在应答DNS查询时返回不同的解析结果将客户端的访问引到不同的机器上，使得不同的客户端访问不同的服务器，从而达到负载均衡的目的。反向代理负载均衡也叫七层负载均衡，这是因为反向代理服务器工作在TCP七层结构的第七层(应用层)，它通过检查流经的HTTP报头，根据报头内的信息来执行负载均衡任务。四层负载均衡是基于NAT技术的负载均衡，它将一个Internet上合法注册的IP地址映射为多个内部服务器的IP地址，对每次TCP连接请求动态使用其中一个内部IP地址，达到负载均衡的目的。此外，还有工作在数据链路层(第二层)的直接路由方式下的负载均衡，它通过修改数据包目标MAC地址来实现。以及，基于IP隧道的负载均衡，在这种方式下可以将实际服务器根据需要部署在不同的地域，并根据就近访问的原则来转移请求，CDN服务便是基于IP隧道技术来实现的。
Web负载均衡在扩展web服务器规模的同时也给web站点性能优化提供了一个更大更复杂也更灵活自由的平台，基于该平台性能优化的策略包括共享文件系统，内容分发与同步，分布式文件系统，分布式计算，分布式缓存等等。
五、web缓存技术
web缓存技术被认为是减轻服务器负载、降低网络拥塞、增强万维网可扩展性的有效途径，其基本思想是利用客户访问的时间局部性(Temporal Locality)原理，将客户访问过的内容在Cache中存放一个副本，当该内容下次被访问时，不必连接到驻留网站或重新计算生成，而是由Cache中保留的副本提供。Web缓存可以带来如下的好处：
(1) 减少网络流量，从而减轻网络拥塞;这是因为缓存避免了一部分HTTP请求。
(2) 降低客户访问延迟，其主要原因有：①已缓存的内容，客户可以缓存获取而不是从服务器获取或重新计算生成，从而减小了传输延迟缩短了响应时间;②没有被缓存的内容由于网络拥塞及服务器负载的减轻而可以较快地被客户获取;
(3) 由于客户的部分或者全部请求内容可以从通过缓存获取，从而减轻了远程服务器负载。
(4) 如果由于服务器故障或网络故障造成服务器无法响应客户请求，客户可以从缓存中获取缓存的内容副本，使得web站点服务的鲁棒性(Robustness)得到了加强。
可以看出web缓存能给web站点带可观的性能提升。其实在用户发出请求到一幅完整的网页呈现在用户面前这一过程中缓存无处不在，下面是web性能优化时常用的缓存技术，你会发现缓存被广泛应用在各个环节。
浏览器缓存：浏览器一般会在用户文件系统中创建一个目录，用于存放缓存文件，并给每个缓存文件打上必要的标记，比如过期时间等。这些标记主要用于浏览器和服务器之间的缓存协商。
Web服务器缓存：一个URL在一段较长时间内对应一个唯一的响应内容，比如静态内容或者更新不太频繁的动态内容，web服务器可将响应内容缓存起来，下次web服务器便可以在收到请求后立即拿出事先缓存好的响应内容并返回给浏览器。
代理服务器缓存：暴露在互联网中与后端的web服务器通过内部网络相连的前端服务器称为反向代理服务器，建立在反向代理服务器上的缓存称为反向代理缓存。暴露在互联网中与后端的web客户端通过内部网络相连的前端服务器称为正向代理服务器，建立在正向代理服务器上的缓存称为正向代理缓存。代理服务器缓存位于客户端和web服务器之间，可以将它看做二者之间的一个中继站。它的存在可以改善客户端的访问速度、提升web server的服务能力、安全性等等。
总共分析总结了五种技术，主要希望能够对web server性能优化这块提供一个整体的认识。后续会专门就web缓存技术发表一些自己的看法。

⑵ WebCache web的缓存机制

1.webcache的简单介绍

 web缓存,是一种 缓存技术 ,用于临时存储(缓存)的网页文件,如HTML页面和图像等静态资源,减少带宽以及后端服务器的压力,通常一个WebCache也是一个 反向代理软件 ,既可以通过缓存响应用户的请求,当本地没有缓存时,可以代理用户请求至后端主机。

WebCache分为正向和反向之分，一般正向WebCache不常用,这次主要以反向WebCache为主。

2.webcache的由来

 1)由于程序具有局部性,而局部性分为： 时间局部性和空间局部性

A.时间局部性是指：在单位时间内,大部分用户访问的数据只是热点数据(热点数据指经常被访问的数据)

B.空间局部性是指：某新闻网站突然出来一个重大新闻,此新闻会被被反复访问。

3.webcache的变化性

  WebCache的新鲜度监测机制 ：数据都是可变的,所以缓存中的内容要做新鲜度检测.

4.缓存相关的HTTP首部:

HTTP协议提供了多个首部用以实现 页面缓存及缓存失效 的相关功能，这其中最常用的有：

1)Expires：HTTP/1.0,用于指定某web对象的过期日期/时间，通常为GMT格式；一般不应该将此设定过长的时间，一年的长度对大多场景来说足矣；其常用于为 纯静态内容 如javaScripts样式表或图片指定缓存周期；

(2)Cache-Control：为了解决HTTP/1.0中对于新鲜度控制的策略而生,通过相对时间来控制缓存使用期限；

(3)Etag：响应首部，用于在 响应报文中为某web资源定义版本标识符 ；

(4)Last-Mofified：响应首部，用于回应客户端关于Last-Modified-Since或If-None-Match首部的请求，以通知客户端其请求的web对象最近的修改时间；

(5)If-Modified-Since：条件式请求首部，基于 请求内容的时间戳作验正 ,如果后端服务器数据的时间戳未发生改变则继续使用,反之亦然.

(6)If-None-Match：条件式请求首部； 通过Etag来跟后端服务器进行匹配 ，如果数据的Etag未发生改变,既不匹配,则响应新数据,否则继续使用当前数据.

(7)Vary：响应首部，原始服务器根据请求来源的不同响应的可能会有所不同的首部，最常用的是 Vary: Accept-Encoding，用于通知缓存机制其内容看起来可能不同于用户请求时 Accept-Encoding-header首部标识的编码格式；

(8)Age：缓存服务器可以发送的一个额外的响应首部，用于指定响应的有效期限；浏览器通常根据此 首部决定内容的缓存时长；如果响应报文首部还使用了max-age指令，那么缓存的有效时长为 “max-age减去Age”的结果；

⑶ 如何正确设置Web缓存

在网络里传输的每个文件都有mime类型这是http协议里面的，服务器必须正确设置，就是将后缀名不同的文件的mime设置为不同，具体怎么设置可以上网查询。
#号后面的是注释，你随便写删掉也可以，明白么，一般写上时间和版本是为了调试，因为你改了你的程序文件，浏览器还会从缓存里面获取，你必须更改你的manifest文件，浏览器才会更新本地文件，而更改manifest文件的方式你可以自己定义，最好的方法就是设置注释每次更改注释

⑷ 网站缓存功能是什么意思

提前下载后储存在本地硬盘中

缓存的最根本的目的是为了提高网站性能,减轻频繁访问数据而给数据库带来的压力.再进一步,合理的缓存了某种数据形式,还会减轻程序运算时,对CPU带来的压力.首先,我们要知道一个最基本的效率规则,操作内存中的数据比操作存放在硬盘上的数据是要快N个数量级的.操作简单的文本结构的数据比操作数据库中的数据快N个数量级.

目前缓存的做法分为两种模式:

第一种模式是内存缓存,缓存数据存放在服务器的内存空间中,这种模式的效率是最高的.这里要注意的是:每一个服务器的资源都是有限的,盲目的把所有数据都加在到内存中,将可能会导致服务器资源占用过多,而造成Web服务失败.

第二种模式就是文件缓存,缓存数据存放在服务器的硬盘空间中.存放格式有很多种类,如:文本格式,XML格式,二进制格式等等.这里要注意的是,服务器I/O的处理能力有限,当一次性读取过大数据时(>1M),它并没有想象中那么的高效.这个时候就需要你有一个合理的文件结构来解决了.但这已经不在我们本次要讲叙的内容范围内了.

⑸ web缓存器如何减少被请求的对象的时延的

把用户参数请求入队列，然后直接返回用户调用，后续消费者慢慢处理请求就好了，不过这样子只能返回调用是否成功，并不能立即返回业务处理结果。

Web缓存（或HTTP缓存）是用于临时存储（缓存）Web文档（如HTML页面和图像），以减少服务器延迟的一种信息技术。Web缓存系统会保存下通过这套系统的文档的副本；如果满足某些条件，则可以由缓存满足后续请求。 Web缓存系统既可以指设备，也可以指计算机程序。

前向位置系统

前向缓存是Web服务器网络外部的缓存，例如在客户电脑、ISP或公司网络上。网络感知前向缓存就像一个前向缓存，但只缓存大量访问的项目。客户端（如网页浏览器）也可以存储网络内容以供重用。例如，如果按下后退按钮，则可以显示本地缓存版本的页面，而不是发送到Web服务器的新请求。位于客户端和服务器之间的Web代理可以通过评估HTTP头来选择是否存储网页内容。

⑹ ☆前端优化：浏览器缓存技术介绍

在前端开发中，性能一直都是被大家所重视的一点，然而判断一个网站的性能最直观的就是看网页打开的速度。 其中提高网页反应速度的一个方式就是使用缓存 。缓存技术一直一来在WEB技术体系中扮演非常重要角色，是快速且有效地提升性能的手段。

一个优秀的缓存策略可以缩短网页请求资源的距离，减少延迟，并且由于缓存文件可以重复利用，还可以减少带宽，降低网络负荷。

所以，缓存技术是无数WEB开发从业人员在工作过程中不可避免的一大问题。 在产品开发的时候我们总是想办法避免缓存产生，而在产品发布之时又在想策略管理缓存提升网页的访问速度 。了解浏览器的缓存命中原理，是开发WEB应用的基础，本文着眼于此，学习浏览器缓存的相关知识，总结缓存避免和缓存管理的方法，结合具体的场景说明缓存的相关问题。希望能对有需要的人有所帮助。

在实际WEB开发过程中，缓存技术会涉及到不同层、不同端，比如：用户层、系统层、代理层、前端、后端、服务端等， 每一层的缓存目标都是一致的，就是尽快返回请求数据、减少延迟 ，但每层使用的技术实现是各有不同，面对不同层、不同端的优劣，选用不同的技术来提升系统响应效率。所以，我们首先看下各层的缓存都有哪些技术，都缓存哪些数据，从整体上，对WEB的缓存技术进行了解，如下图所示：

本篇文章重点讲的就是上面红色框部分缓存内容。

当浏览器请求一个网站的时候，会加载各种各样的资源，比如：HTML文档、图片、CSS和JS等文件。对于一些不经常变的内容，浏览器会将他们保存在本地的文件中，下次访问相同网站的时候，直接加载这些资源，加速访问。

那么如何知晓浏览器是读取了缓存还是直接请求服务器？如下图网站来做个示例：

第一次打开该网站后，如果再次刷新页面。会发现浏览器加载的众多资源中，有一部分size有具体数值，然而还有一部分请求，比如图片、css和js等文件并没有显示文件大小，而是显示了 from dis cache 或者 from memory cache 字样。这就说明了，该资源直接从本地硬盘或者浏览器内存读取，而并没有请求服务器。

浏览器启用缓存至少有两点显而易见的好处： （1）减少页面加载时间；（2）减少服务器负载；

浏览器是否使用缓存、缓存多久，是由服务器控制的 。准确来说，当浏览器请求一个网页（或者其他资源）时， 服务器发回的响应的“响应头”部分的某些字段指明了有关缓存的关键信息 。下面看下，HTTP报文中与缓存相关的首部字段：

根据上面四种类型的首部字段不同使用策略， 浏览器中缓存可分为强缓存和协商缓存 ：

当浏览器对某个资源的请求命中了强缓存时， 返回的HTTP状态为200 ，在chrome的开发者工具的network里面 size会显示为from cache ，比如：京东的首页里就有很多静态资源配置了强缓存，用chrome打开几次，再用f12查看network，可以看到有不少请求就是从缓存中加载的：

Expires是HTTP 1.0提出的一个表示资源过期时间的header，它描述的是一个绝对时间，由服务器返回，用GMT格式的字符串表示 ，如：Expires:Thu, 31 Dec 2037 23:55:55 GMT，包含了Expires头标签的文件，就说明浏览器对于该文件缓存具有非常大的控制权。

例如，一个文件的Expires值是2020年的1月1日，那么就代表，在2020年1月1日之前，浏览器都可以直接使用该文件的本地缓存文件，而不必去服务器再次请求该文件，哪怕服务器文件发生了变化。

所以， Expires是优化中最理想的情况，因为它根本不会产生请求 ，所以后端也就无需考虑查询快慢。它的缓存原理，如下：

Expires是较老的强缓存管理header， 由于它是服务器返回的一个绝对时间 ，在服务器时间与客户端时间相差较大时，缓存管理容易出现问题， 比如：随意修改下客户端时间，就能影响缓存命中的结果 。所以在HTTP 1.1的时候，提出了一个新的header， 就是Cache-Control，这是一个相对时间，在配置缓存的时候，以秒为单位，用数值表示 ，如：Cache-Control:max-age=315360000，它的缓存原理是：

Cache-Control描述的是一个相对时间 ，在进行缓存命中的时候， 都是利用客户端时间进行判断 ，所以相比较Expires，Cache-Control的缓存管理更有效，安全一些。

这两个header可以只启用一个，也可以同时启用， 当response header中，Expires和Cache-Control同时存在时，Cache-Control优先级高于Expires ：

此外，还可以为 Cache-Control 指定 public 或 private 标记。 如果使用 private，则表示该资源仅仅属于发出请求的最终用户，这将禁止中间服务器（如代理服务器）缓存此类资源 。对于包含用户个人信息的文件（如一个包含用户名的 HTML 文档），可以设置 private，一方面由于这些缓存对其他用户来说没有任何意义，另一方面用户可能不希望相关文件储存在不受信任的服务器上。需要指出的是，private 并不会使得缓存更加安全，它同样会传给中间服务器（如果网站对于传输的安全性要求很高，应该使用传输层安全措施）。 对于 public，则允许所有服务器缓存该资源 。通常情况下，对于所有人都可以访问的资源（例如网站的 logo、图片、脚本等）， Cache-Control 默认设为 public 是合理的 。

当浏览器对某个资源的请求没有命中强缓存， 就会发一个请求到服务器，验证协商缓存是否命中，如果协商缓存命中，请求响应返回的http状态为304并且会显示一个Not Modified的字符串 ，比如你打开京东的首页，按f12打开开发者工具，再按f5刷新页面，查看network，可以看到有不少请求就是命中了协商缓存的：

查看单个请求的Response Header， 也能看到304的状态码和Not Modified的字符串，只要看到这个就可说明这个资源是命中了协商缓存，然后从客户端缓存中加载的 ，而不是服务器最新的资源：

【Last-Modified，If-Modified-Since】的控制缓存的原理，如下 ：

【Last-Modified，If-Modified-Since】都是根据服务器时间返回的header，一般来说， 在没有调整服务器时间和篡改客户端缓存的情况下，这两个header配合起来管理协商缓存是非常可靠的，但是有时候也会服务器上资源其实有变化，但是最后修改时间却没有变化的情况 ，而这种问题又很不容易被定位出来，而当这种情况出现的时候，就会影响协商缓存的可靠性。 所以就有了另外一对header来管理协商缓存，这对header就是【ETag、If-None-Match】 。它们的缓存管理的方式是：

Etag和Last-Modified非常相似，都是用来判断一个参数，从而决定是否启用缓存。 但是ETag相对于Last-Modified也有其优势，可以更加准确的判断文件内容是否被修改 ，从而在实际操作中实用程度也更高。

协商缓存跟强缓存不一样，强缓存不发请求到服务器， 所以有时候资源更新了浏览器还不知道，但是协商缓存会发请求到服务器 ，所以资源是否更新，服务器肯定知道。大部分web服务器都默认开启协商缓存，而且是同时启用【Last-Modified，If-Modified-Since】和【ETag、If-None-Match】，比如apache:

如果没有协商缓存，每个到服务器的请求，就都得返回资源内容，这样服务器的性能会极差。

【Last-Modified，If-Modified-Since】和【ETag、If-None-Match】一般都是同时启用，这是为了处理Last-Modified不可靠的情况。有一种场景需要注意：

比如，京东页面的资源请求，返回的repsonse header就只有Last-Modified，没有ETag：

协商缓存需要配合强缓存使用，上面这个截图中，除了Last-Modified这个header，还有强缓存的相关header， 因为如果不启用强缓存的话，协商缓存根本没有意义 。

如果资源已经被浏览器缓存下来，在缓存失效之前，再次请求时，默认会先检查是否命中强缓存，如果强缓存命中则直接读取缓存，如果强缓存没有命中则发请求到服务器检查是否命中协商缓存，如果协商缓存命中，则告诉浏览器还是可以从缓存读取，否则才从服务器返回最新的资源。其浏览器判断缓存的详细流程图，如下：

⑺ web缓存有哪几种方式

1 应用程序实现的动态页面缓存
应用程序把动态文件生成的html文件缓存到文件服务器，以后用户请求动态文件，直接从文件服务器加载对应的静态缓存的html文件返回给用户，这里面主要节省了动态语言的执行时间和数据库访问时间。但是会增加了缓存框架的加载和缓存查找的时间。

2 把解释执行的开发语言编译成为目标代码
这个主要把解释执行的高级语言，例如java，php直接编译成为平台相关的目标代码，汇编代码。在java里面，比较着名的就是即时编译器（JIT），其他的语言也要类似的机制。这里面主要节省了就是解释执行代码的时间。这个会增加即时编译的时间。

3 利用反向代理服务器的缓存
利用类似nginx的反向代理服务器，对请求的url对应的输出的进行缓存。这个缓存和应用程序实现的动态页面缓存类似，只不过用反向代理充当了应用程序的缓存实现。主要节省了动态余元执行时间和数据库访问时间。

4 客户端浏览器缓存
客户端浏览器缓存主要是通过在http头部增加
Last-Modified,If-Modified-Since,Expires,Cache-Control等标识，和服务器进行协商，是否是采用客户的本机缓存来实现。
其中这里面也会分为三种方式
1 通过Last-Modified，If-Modified-Since方式和服务器通信，客户发出http请求中包含If-Modified-Since，如果服务器端代码没有修改，服务器端返回302响应代码的请求响应头（内容不返回）客户端则直接用本机缓存的内容缓存显示结果。相当于节省了服务器执行代码时间以及数据传输时间。
2 通过Expires,Cache-Control控制，客户端发现如果上次请求的页面还未过期，通过Expires或者Cache-Control进行辨别，则直接显示本机缓存的内容，不与服务器进行通信。

总结一下：1 一般的高并发的应用程序，都在web层采用了以上几种缓存，一般静态资源（图片，js，css）都会采用nginx反向代理+客户端缓存来实现。
2 对于门户网站，尤其是首页的新闻，一般都会缓存起来，可以通过反向代理也可以通过应用程序缓存实现方式
3 对于下载或者视频网站，由于数据传输比较大，直接采用浏览器本地缓存实现。

⑻ 什么是Web缓存

“web缓存,是指在用户访问网站后,在用户客户端留下的缓存。没缓存的情况下,客户端会对整站进行加载。有缓存的时候,会跳过已缓存的内容。