摘要：本文主要講解瀏覽器端的緩存，緩存的作用是不言而喻的，能夠極大的改善網(wǎng)頁(yè)性能，提高用戶體驗(yàn)。只能被終端用戶的瀏覽器緩存，不允許等中繼緩存服務(wù)器對(duì)其緩存。

之前一直對(duì)瀏覽器緩存只能描述一個(gè)大概，深層次的原理不能描述上來(lái)；終于在前端的兩次面試過(guò)程中被問(wèn)倒下，為了泄恨，查閱一些資料最終對(duì)其有了一個(gè)更深入的理解，廢話不多說(shuō)，趕緊來(lái)看看瀏覽器緩存的那些事吧，有不對(duì)的地方，請(qǐng)各位不吝賜教啊。

本文主要講解瀏覽器端的緩存，緩存的作用是不言而喻的，能夠極大的改善網(wǎng)頁(yè)性能，提高用戶體驗(yàn)。

1、瀏覽器緩存
緩存這東西，第一次必須獲取到資源后，然后根據(jù)返回的信息來(lái)告訴如何緩存資源，可能采用的是強(qiáng)緩存，也可能告訴客戶端瀏覽器是協(xié)商緩存，這都需要根據(jù)響應(yīng)的header內(nèi)容來(lái)決定的。下面用兩幅圖來(lái)描述瀏覽器的緩存是怎么玩的，讓大家有個(gè)大概的認(rèn)知。

瀏覽器第一次請(qǐng)求時(shí)：

瀏覽器后續(xù)在進(jìn)行請(qǐng)求時(shí)：

從上圖可以知道，瀏覽器緩存包含兩種類型，即強(qiáng)緩存（也叫本地緩存）和協(xié)商緩存，瀏覽器在第一次請(qǐng)求發(fā)生后，再次請(qǐng)求時(shí)：

瀏覽器在請(qǐng)求某一資源時(shí)，會(huì)先獲取該資源緩存的header信息，判斷是否命中強(qiáng)緩存（cache-control和expires信息），若命中直接從緩存中獲取資源信息，包括緩存header信息；本次請(qǐng)求根本就不會(huì)與服務(wù)器進(jìn)行通信；在firebug下可以查看某個(gè)具有強(qiáng)緩存資源返回的信息，例如本地firebug查看的一個(gè)強(qiáng)緩存js文件

如果沒(méi)有命中強(qiáng)緩存，瀏覽器會(huì)發(fā)送請(qǐng)求到服務(wù)器，請(qǐng)求會(huì)攜帶第一次請(qǐng)求返回的有關(guān)緩存的header字段信息（Last-Modified/If-Modified-Since和Etag/If-None-Match），由服務(wù)器根據(jù)請(qǐng)求中的相關(guān)header信息來(lái)比對(duì)結(jié)果是否協(xié)商緩存命中；若命中，則服務(wù)器返回新的響應(yīng)header信息更新緩存中的對(duì)應(yīng)header信息，但是并不返回資源內(nèi)容，它會(huì)告知瀏覽器可以直接從緩存獲取；否則返回最新的資源內(nèi)容
強(qiáng)緩存與協(xié)商緩存的區(qū)別，可以用下表來(lái)進(jìn)行描述：

 獲取資源形式    狀態(tài)碼    發(fā)送請(qǐng)求到服務(wù)器

強(qiáng)緩存 從緩存取 200（from cache） 否，直接從緩存取
協(xié)商緩存 從緩存取 304（not modified） 是，正如其名，通過(guò)服務(wù)器來(lái)告知緩存是否可用

2、強(qiáng)緩存相關(guān)的header字段
強(qiáng)緩存上面已經(jīng)介紹了，直接從緩存中獲取資源而不經(jīng)過(guò)服務(wù)器；與強(qiáng)緩存相關(guān)的header字段有兩個(gè)：

expires，這是http1.0時(shí)的規(guī)范；它的值為一個(gè)絕對(duì)時(shí)間的GMT格式的時(shí)間字符串，如Mon, 10 Jun 2015 21:31:12 GMT，如果發(fā)送請(qǐng)求的時(shí)間在expires之前，那么本地緩存始終有效，否則就會(huì)發(fā)送請(qǐng)求到服務(wù)器來(lái)獲取資源

cache-control：max-age=number，這是http1.1時(shí)出現(xiàn)的header信息，主要是利用該字段的max-age值來(lái)進(jìn)行判斷，它是一個(gè)相對(duì)值；資源第一次的請(qǐng)求時(shí)間和Cache-Control設(shè)定的有效期，計(jì)算出一個(gè)資源過(guò)期時(shí)間，再拿這個(gè)過(guò)期時(shí)間跟當(dāng)前的請(qǐng)求時(shí)間比較，如果請(qǐng)求時(shí)間在過(guò)期時(shí)間之前，就能命中緩存，否則就不行；cache-control除了該字段外，還有下面幾個(gè)比較常用的設(shè)置值：

no-cache：不使用本地緩存。需要使用緩存協(xié)商，先與服務(wù)器確認(rèn)返回的響應(yīng)是否被更改，如果之前的響應(yīng)中存在ETag，那么請(qǐng)求的時(shí)候會(huì)與服務(wù)端驗(yàn)證，如果資源未被更改，則可以避免重新下載。

no-store：直接禁止游覽器緩存數(shù)據(jù)，每次用戶請(qǐng)求該資源，都會(huì)向服務(wù)器發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求，每次都會(huì)下載完整的資源。

public：可以被所有的用戶緩存，包括終端用戶和CDN等中間代理服務(wù)器。

private：只能被終端用戶的瀏覽器緩存，不允許CDN等中繼緩存服務(wù)器對(duì)其緩存。
　　注意：如果cache-control與expires同時(shí)存在的話，cache-control的優(yōu)先級(jí)高于expires

3、協(xié)商緩存相關(guān)的header字段
協(xié)商緩存都是由服務(wù)器來(lái)確定緩存資源是否可用的，所以客戶端與服務(wù)器端要通過(guò)某種標(biāo)識(shí)來(lái)進(jìn)行通信，從而讓服務(wù)器判斷請(qǐng)求資源是否可以緩存訪問(wèn)，這主要涉及到下面兩組header字段，這兩組搭檔都是成對(duì)出現(xiàn)的，即第一次請(qǐng)求的響應(yīng)頭帶上某個(gè)字段（Last-Modified或者Etag），則后續(xù)請(qǐng)求則會(huì)帶上對(duì)應(yīng)的請(qǐng)求字段（If-Modified-Since或者If-None-Match），若響應(yīng)頭沒(méi)有Last-Modified或者Etag字段，則請(qǐng)求頭也不會(huì)有對(duì)應(yīng)的字段。

Last-Modified/If-Modified-Since
二者的值都是GMT格式的時(shí)間字符串，具體過(guò)程：
瀏覽器第一次跟服務(wù)器請(qǐng)求一個(gè)資源，服務(wù)器在返回這個(gè)資源的同時(shí)，在respone的header加上Last-Modified的header，這個(gè)header表示這個(gè)資源在服務(wù)器上的最后修改時(shí)間

瀏覽器再次跟服務(wù)器請(qǐng)求這個(gè)資源時(shí)，在request的header上加上If-Modified-Since的header，這個(gè)header的值就是上一次請(qǐng)求時(shí)返回的Last-Modified的值

服務(wù)器再次收到資源請(qǐng)求時(shí)，根據(jù)瀏覽器傳過(guò)來(lái)If-Modified-Since和資源在服務(wù)器上的最后修改時(shí)間判斷資源是否有變化，如果沒(méi)有變化則返回304 Not Modified，但是不會(huì)返回資源內(nèi)容；如果有變化，就正常返回資源內(nèi)容。當(dāng)服務(wù)器返回304 Not Modified的響應(yīng)時(shí)，response header中不會(huì)再添加Last-Modified的header，因?yàn)榧热毁Y源沒(méi)有變化，那么Last-Modified也就不會(huì)改變，這是服務(wù)器返回304時(shí)的response header

瀏覽器收到304的響應(yīng)后，就會(huì)從緩存中加載資源

如果協(xié)商緩存沒(méi)有命中，瀏覽器直接從服務(wù)器加載資源時(shí)，Last-Modified的Header在重新加載的時(shí)候會(huì)被更新，下次請(qǐng)求時(shí)，If-Modified-Since會(huì)啟用上次返回的Last-Modified值

Etag/If-None-Match
這兩個(gè)值是由服務(wù)器生成的每個(gè)資源的唯一標(biāo)識(shí)字符串，只要資源有變化就這個(gè)值就會(huì)改變；其判斷過(guò)程與Last-Modified/If-Modified-Since類似，與Last-Modified不一樣的是，當(dāng)服務(wù)器返回304 Not Modified的響應(yīng)時(shí)，由于ETag重新生成過(guò)，response header中還會(huì)把這個(gè)ETag返回，即使這個(gè)ETag跟之前的沒(méi)有變化。

　4、既生Last-Modified何生Etag
　　你可能會(huì)覺(jué)得使用Last-Modified已經(jīng)足以讓瀏覽器知道本地的緩存副本是否足夠新，為什么還需要Etag呢？HTTP1.1中Etag的出現(xiàn)主要是為了解決幾個(gè)Last-Modified比較難解決的問(wèn)題：
一些文件也許會(huì)周期性的更改，但是他的內(nèi)容并不改變(僅僅改變的修改時(shí)間)，這個(gè)時(shí)候我們并不希望客戶端認(rèn)為這個(gè)文件被修改了，而重新GET；

某些文件修改非常頻繁，比如在秒以下的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行修改，(比方說(shuō)1s內(nèi)修改了N次)，If-Modified-Since能檢查到的粒度是s級(jí)的，這種修改無(wú)法判斷(或者說(shuō)UNIX記錄MTIME只能精確到秒)；

某些服務(wù)器不能精確的得到文件的最后修改時(shí)間。

這時(shí)，利用Etag能夠更加準(zhǔn)確的控制緩存，因?yàn)镋tag是服務(wù)器自動(dòng)生成或者由開(kāi)發(fā)者生成的對(duì)應(yīng)資源在服務(wù)器端的唯一標(biāo)識(shí)符。

Last-Modified與ETag是可以一起使用的，服務(wù)器會(huì)優(yōu)先驗(yàn)證ETag，一致的情況下，才會(huì)繼續(xù)比對(duì)Last-Modified，最后才決定是否返回304。

5、用戶的行為對(duì)緩存的影響
盜用網(wǎng)上的一張圖，基本能描述用戶行為對(duì)緩存的影響

6、強(qiáng)緩存如何重新加載緩存緩存過(guò)的資源
上面說(shuō)到，使用強(qiáng)緩存時(shí)，瀏覽器不會(huì)發(fā)送請(qǐng)求到服務(wù)端，根據(jù)設(shè)置的緩存時(shí)間瀏覽器一直從緩存中獲取資源，在這期間若資源產(chǎn)生了變化，瀏覽器就在緩存期內(nèi)就一直得不到最新的資源，那么如何防止這種事情發(fā)生呢？

通過(guò)更新頁(yè)面中引用的資源路徑，讓瀏覽器主動(dòng)放棄緩存，加載新資源。

類似下圖所示：

這樣每次文件改變后就會(huì)生成新的query值，這樣query值不同，也就是頁(yè)面引用的資源路徑不同了，之前緩存過(guò)的資源就被瀏覽器忽略了，因?yàn)橘Y源請(qǐng)求的路徑變了。