硬缓存和协商缓存

❶ 关于浏览器缓存

首先浏览器缓存分为 内存缓存 和 文件缓存 。
内存缓存是浏览器自己控制的，不受 Cache-Control 影响，跟计算机内存空间大小有关，并且关闭浏览器就会消失。

文件缓存 就是我们常说的浏览器缓存。
文件缓存分为2种： 强制缓存 和 协商缓存 。

强制缓存 就是通过Header上配置Cache-Control:public,max-age=300这种形式实现的，Cache-Control可以客户端在请求Header配置，也可以服务端在响应Header配置。

强制缓存 比较适合用在变化频率比较低的穗并文件上，比如图片，js，css都可以，通常我们都使用这种缓存再配合文件hash后缀实现缓存文件的即时更新。

协商缓存 是一种服务端控制文件缓存的策略，机猜宏迹制是服务端会根据最新更绝首改时间和文件标识判断响应的时候是否要返回内容。虽然每次都会向服务端发起请求，但是如果服务端确定缓存，会返回很少响应内容。
这种方式比较适合需要频繁更新的文件，需要配合Cache-Control:no-cache阻止强制缓存。另外html不要配置强制缓存，通常我们请求的html文件地址不会加hash。

协商缓存 主要通过2组Header标签让客户端与服务端确认来达成：首先服务端在响应的时候会加上 Last-Modified 和 Etag ，前者表示文件最后更新时间，后者表示文件唯一标识；然后客户端再次请求的时候会带上 If-Modified-Since 和 If-None-Match ，值分别跟服务端的 Last-Modified 和 Etag 一致。

参考：
浏览器缓存

❷ 浏览器缓存（http缓存）

浏览器缓存有两种：强制缓存和协商缓存

向浏览器缓存中查找请求结果，根据【缓存规则】决定是否使用该结果。

强制缓存失效后，携带缓存标识请求服务器，服务器根据缓存标识判断是否使用缓存

当浏览器向服务器发送请求的时候，服务器会将缓存规则放入HTTP响应的报文的HTTP头中和请求结果一起返回给浏览器（ps：下文说的时间点均为类似：Sat Aug 14 2021 11:01:52，秒级）

两个字段：Expires和Cache-Control，优先级：Cache-Control > Expires，客户端比较时间

Expires ：HTTP/1.0，返回值为【到期时间点】，再次请求，客户端的时间< Expires，直接用缓存（ps：客户端与服务器端时间可能存在误差，出问题）

Cache-Control ：HTTP/1.1，有以下字段

Last-Modified / If-Modified-Since 和 Etag / If-None-Match，优先级Etag > Last-Modified，服务器比较时间
Last-Modified（服务端返回客户端） / If-Modified-Since（客户端传入服务端） ：两个册慎值相同，表示：资源文件在服务器最后裂姿谈被修改的时间【时间点】。

Etag（服务端返回客户端） / If-None-Match（客户端传入服务端） ，两个值相同，为当前资源文件的一个唯一标识(由服务器生成)

Etag什么时候用
雅虎禁用了Etag：因为ETag的值和服务器有关，那么对于同样的文件，可能下次请求的时候是发给不同的服务器，结果也会重新发送数据，所以就会影响网页加载速度，增加服务器的压力（但Last-Modified也与服务器有关）
主要解决的问题：

浏览器的每个tab都是一个进程
两个缓存的肆碰地方 from memory cache（内存缓存） 和 from disk cache（硬盘缓存） ，读取顺序为memory > disk

❸ ☆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：

❹ 浏览器缓存和服务器缓存

一、浏览器缓存

浏览器缓存即http缓存；浏览器缓存根据是否需要向服务器重新发起HTTP请求将缓存过程分为两个部分，分别是 强制缓存 和 协商缓存  。

浏览器第一次请求资源的时候服务器会告诉客户端是否应该缓存资源，根据响应报文中HTTP头的缓存标识，决定是否缓存结果，是则将请求结果和缓存标识存入浏览器缓存中。如下图：

1.强制缓存 ：浏览器会对缓存进行查找，并根据一定的规则确定是否使用缓存。

强制缓存的缓存规则？

HTTP/1.0 Expires 这个字段是绝对时间，比如2018年6月30日12:30，然后在这个时间点之前的请求都会使用浏览器缓存，除非清除了缓存。

这个字段的缺点就是只会同步客户端的时间，这就有可能修改客户端时间导致缓存失效。

HTTP/1.1 cache-Control       这个是1.1的时候替换Expires的，它会有几种取值：

public ：所有内容都将被缓存（客户端和代理服务器都可缓存）

private ：所有内容只有客户端可以缓存， Cache-Control的默认取值

no-cache ：客户端缓存内容，但是是否使用缓存则需要经过协商缓存来验证决定

no-store ：所有内容都不会被缓存，即不使用强制缓存，也不使用协商缓存

max-age=xxx (xxx is numeric) ：缓存内容将在xxx秒后失效

比如max-age=500，则在500秒内再次请求会直接只用缓存。

优先性：cache-Control > Expires

如果同时存在，cache-Control会覆盖Expires。

这个字段的缺点就是：

如果资源更新的速度是秒以下单位，那么该缓存是不能被使用的，因为它的时间单位最低是秒。

如果文件是通过服务器动态生成的，那么该方法的更新时间永远是生成的时间，尽管文件可能没有变化，所以起不到缓存的作用。

上图中浏览器缓存中存在该资源的缓存结果，并且没有失效，就会直接使用缓存的内容。

上图中浏览器缓存中没有该资源的缓存结果和标识，就会直接向服务器发起HTTP请求。

2.协商缓存： 浏览器的强制缓存失效后(时间过期)，浏览器携带缓存标识请求服务器，由服务器决定是否使用缓存。

服务器决定的规则？

控制协商缓存的字段有 Last-Modified / If-Modified-Since 和 Etag / If-None-Match。

①Last-Modified 是服务器返回给浏览器的本资源的最后修改时间。

当下次再次请求的时候，浏览器会在请求头中带 If-Modified-Since ,即上次请求下来的 Last-Modified 的值，

然后服务器会用这个值和该资源最后修改的时间比较，如果最后修改时间大于这个值，则会重新请求该资源，返回状态码200。

如果这个值和最后修改时间相等，则会返回304，告诉浏览器继续使用缓存。

② Etag 是服务器返回的一个hash值。

当下次再次请求的时候，浏览器会在请求头中带 If-None-Match ,即上次请求下来的 Etag 值，

然后服务器会用这个值和该资源在服务器的 Etag 值比较，如果一致则会返回304，继续使用缓存；如果不一致，则会重新请求，返回200。

二、服务器缓存

上面是一个简单的流程图：

用户1访问A页面，服务器解析A页面返回给用户1，同时在服务器内存上做一定映射，把A页面缓存在硬盘上面

用户2访问A页面，服务器直接根据内存上的映射找到对应的页面缓存，直接返回给用户2，这样就减少了服务器对同一页面的重复解析

服务器缓存和浏览器缓存的区别：

服务器缓存是把页面缓存到服务器上的硬盘里，而浏览器缓存是把页面缓存到用户自己的电脑里

Nginx服务器 

Nginx是一个高性能的HTTP和反向代理服务器。具有非常多的优越性：

在连接高并发的情况下，Nginx是Apache服务器不错的替代品，Nginx在美国是做虚拟主机生意的老板们经常选择的软件平台之一。

Nginx提供了expires、etag、if-modified-since指令来实现浏览器缓存控制。

nginx -s reload#重新加载配置文件 

nginx -s reopen#重新打开log文件 

nginx -s stop#快速关闭nginx服务 

nginx -s quit #优雅的关闭nginx服务，等待工作进程处理完所有的请求

Nginx设置静态文件的缓存过期时间 

location ~.*\.(js|css|html|png|jpg)$ {

  expires 3d;

}

 expires    3d;//表示缓存3天

expires    3h;//表示缓存3小时

expires    max;//表示缓存10年

expires    -1;//表示永远过期。

如果设置为-1在js、css等静态文件在没有修改的情况下返回的是http 304，如果修改返回http 200

对于静态资源会自动添加ETag，可以通过添加etag off指令禁止生成ETag。如果是静态文件，那么Last-Modified值为文件的最后修改时间。

在开发调试web的时候，经常会碰到因浏览器缓存(cache)而经常要去清空缓存或者强制刷新来测试的烦恼，提供下apache不缓存配置和nginx不缓存配置的设置。在常用的缓存设置里面有两种方式，都是使用add_header来设置：分别为Cache-Control和Pragma。

location ~ .*\.(css|js|swf|php|htm|html )$ {

  add_header Cache-Control no-store;

  add_header Pragma no-cache;

  }

nginx gzip压缩

使用 gzip 压缩可以降低网站带宽消耗，同时提升访问速度。

主要在nginx服务端将页面进行压缩，然后在浏览器端进行解压和解析，

目前大多数流行的浏览器都迟滞gzip格式的压缩，所以不用担心。

默认情况下，Nginx的gzip压缩是关闭的，同时，Nginx默认只对text/html进行压缩

gzip on;

ersio #开启gzip压缩输出

gzip_http_vn 1.0 ;#默认1.1

#其中的gzip_http_version的设置，它的默认值是1.1，就是说对HTTP/1.1协议的请求才会进行gzip压缩

#如果我们使用了proxy_pass进行反向代理，那么nginx和后端的upstream server之间是用HTTP/1.0协议通信的。

gzip_vary on ;

#和http头有关系，加个vary头，给代理服务器用的，有的浏览器支持压缩，有的不支持，

#所以避免浪费不支持的也压缩，所以根据客户端的HTTP头来判断，是否需要压缩

gzip_comp_level 6;

#设置gzip压缩等级，等级越底压缩速度越快文件压缩比越小，反之速度越慢文件压缩比越大 1-9

gzip_proxied any;

#Ngnix作为反向代理的时候启用

#expample:gzip_proxied no-cache;

# off – 关闭所有的代理结果数据压缩

# expired – 启用压缩，如果header中包含”Expires”头信息

# no-cache – 启用压缩，如果header中包含”Cache-Control:no-cache”头信息

# no-store – 启用压缩，如果header中包含”Cache-Control:no-store”头信息

# private – 启用压缩，如果header中包含”Cache-Control:private”头信息

# no_last_modified – 启用压缩，如果header中包含”Last_Modified”头信息

# no_etag – 启用压缩，如果header中包含“ETag”头信息

# auth – 启用压缩，如果header中包含“Authorization”头信息

# any – 无条件压缩所有结果数据

gzip_types text/html ;#压缩的文件类型

#设置需要压缩的MIME类型,非设置值不进行压缩

#param:text/html|application/x-javascript|text/css|application/xml

gzip_buffers 16 8k; #设置gzip申请内存的大小,其作用是按块大小的倍数申请内存空间设置gzip申请内存的大小,其作用是按块大小的倍数申请内存空间

#设置gzip申请内存的大小,其作用是按块大小的倍数申请内存空间

# param1:int 增加的倍数

# param2:int(k) 后面单位是k

# example: gzip_buffers 4 8k;

# Disable gzip for certain browsers.

gzip_disable “MSIE [1-6].(?!.*SV1)”; #ie6不支持gzip，需要禁用掉ie6

❺ 浏览器缓存的方式和类型（笔记）

浏览器缓存只是计算机缓存的一种

1.内存缓存
将数据存到内存
2.代理服务器缓存
就是个自己找的中介。你拿东西先找中介，中介找房东，房东给中介，中介又给你。比如你需要房子钥匙，房东把钥匙放在中介那，你直接从中介那里拿钥匙。
3.CDN缓存
将数据存到CDN服务器。CDN也是个中介，不过这个中介是根据中介的忙碌程度（CDN服务器忙碌程度）、跟你的距离（CDN服务器和你的距离）自动给你分配的。
4.浏览器缓存（ 我是个前端，只关注浏览器缓存。 ）
根据HTTP协议决定要不要缓存，以什么方式缓存，缓存到哪（内存还是硬盘等）。

浏览器缓存是将浏览器请求过的数据（资源文件）保存到电脑上。需要再次使用的时候，直接从电脑上获取保存的数据（资源文件），这就是浏览器缓存

1.减少网络请求，节省流量
2.减轻服务器压力
3.资源加载速度快了，前端性能就更好了

1.Server Worker
还没搞懂，搞懂了再来写。
2.Memory Cache
内存中的缓存，关闭页面进程就释放内存
3.Disk Memory
硬盘中的缓存，不主动清理就一直在

4、Push Cache
推送缓存，是HTTP/2的内容，并没有严格执行HTTP头部的缓存指令。在Server Worker、Memory Cache、Disk Cache都没有命中的时候，它会被使用。在Session中存在，Session结束就会被释放，缓存时间短暂。

1.先去内存查找，找到直接加载
2.内存找不到，硬盘中找，找到直接加载
3.硬盘找不到进行网络请求
4.把请求获取的资源再缓存到硬盘和内存

1.强缓存
控制强制缓存的字段分别是Expires和Cache-Control，Cache-Control优先级比Expires高
-Expires设置一个绝对时间的GMT格式的时间字符串，这个是资源失效时间（ 客户端的时间小于Expires的值，缺陷就是客户端的时间被改变就有问题 ），在这个时间之前都直接读取缓存。
-Cache-Control替代Expires，它利用的是相对时间，利用header信息字段的max-age值判断。
2.协商缓存
-Last-Modified/If-Modified-Since
Last-Modified:浏览器向服务器发送资源最后的修改时间
If-Modified-Since:当资源过期时，发现响应头具有Last-Modified声明，则再次向服务器请求时带上头if-modified-since，表示请求时间。服务器收到请求后，发现有if-modified-since则与被请求资源的最后修改时间进行对比（Last-Modified）,若最后修改时间较新，说明资源又被改过，则返回最新资源，返回200；若最后修改时间较小，说明资源无新修改，返回304 ，使用缓存文件。
缺点:单位是秒，一秒内多次改变会认为没过期
-ETag/If-None-Match
ETag:由服务器生成返回给前端，帮助服务器控制web端的缓存验证，服务器会生成并且返回当前资源文件的一个唯一标识
If-None-Match:当资源过期时，发现响应头具有Etag声明，则再次向服务器请求时带上头if-none-match（唯一标识Etag值）。服务器收到该请求后，发现有If-None-Match则根据If-None-Match的字段值与该资源在服务器的Etag值做对比，一致则返回304，代表资源无更新，继续使用缓存文件；不一致则重新返回资源文件，状态码为200。

1.强缓存不发请求，协商缓存会发请求给服务器确认有没有过期
2.强缓存文件更新浏览器不知道，协商缓存更新浏览器能实时知道

1.点击浏览器的刷新按钮时，全部走缓存
2.F5或者鼠标右键刷新强制缓存失效，不影响协商缓存
3.CTRL+F5影响强制缓存和协商缓存都失效