摘要:了解前端緩存是打造高性能網(wǎng)站的必要知識。這個表示,你的請求發(fā)送到后端,后端判斷并認為資源可以繼續(xù)使用,直接使用本地緩存。盡可能的設(shè)置久緩存時間,通過碼來管理版本。參考鏈接淺談緩存權(quán)威指南上配置緩存首發(fā)地址
背景說明
緩存一直是前端性能優(yōu)化中,濃墨重彩的一筆。了解前端緩存是打造高性能網(wǎng)站的必要知識。
之前,對于緩存的認知一直停留在看《HTTP權(quán)威指南》和一些相關(guān)帖子的深度,過了一段時間,又總是忘記,正好最近不是很忙,結(jié)合內(nèi)網(wǎng)上的一些參考資料,結(jié)合實踐,試著全面解析一下緩存以及其最佳實踐。
前后端交互中涉及到的緩存 前端我們?nèi)粘K娮疃嗟囊彩俏覀冏畛@玫木褪菫g覽器對于HTTP規(guī)范實現(xiàn)所進行的資源緩存,HTTP規(guī)范中,定義了4個緩存相關(guān)的字段。
對HTTP感興趣的同學也可以看我對《HTTP權(quán)威指南》的閱讀筆記。《HTTP權(quán)威指南》
Request Headers | Response Headers | 說明 |
---|---|---|
Expires | Expires | HTTP1.0中就開始支持的頭字段,采用相對服務器時間來定義,但是因為服務器與瀏覽器時間不一定一致,所以不完全可靠 |
Cache-Control | Cache-Control | HTTP1.1開始支持的字段,優(yōu)先級比expires高,但是目前來說通常兩者并存,采用絕對時間Cache-Control: max-age=60單位是秒 |
If-Modified-Since | Last-Modified | Last-Modified表示上一次更改時間,注:這里的更改并非狹義上必須對內(nèi)容進行相應的更改,哪怕是打開文件再直接進行保存也會刷新該時間。 |
If-None-Match | Etag | Etag則是與內(nèi)容緊密相關(guān)的一個字段,是對文件內(nèi)容進行Hash散列后得到的值(Hash會需要消耗一部分CPU時間),比Last-Modified可靠 |
以上是HTTP中關(guān)于緩存的頭字段,瀏覽器其實只是一個HTTP協(xié)議的代理client,在十幾年的發(fā)展中,為了滿足用戶,而不端增強自身功能,并加入了許多特性,最終成為我們看到的這個樣子,
正如QQ本身應該只是一款即時通信工具,但現(xiàn)在也如此巨無霸。
正常情況下,我們只會對GET請求進行緩存,當然是否能對POST等其他類型的請求進行緩存呢?
規(guī)范中指出,是可以的,只要設(shè)置了相應的頭字段,即Cache-Control,Expires等。但這里其實意義不大,我們之所以要做緩存,是因為當前互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下,最影響性能,也就是最耗時的部分在于網(wǎng)絡(luò)傳輸,
在有限的帶寬下,如何提高性能?這里就是緩存施展拳腳的天地了。
后端的話,有兩種緩存,一種是存儲在disk硬盤中的,一種是存儲在內(nèi)存中的。相對來說,內(nèi)存緩存速度快,但是容易造成內(nèi)存泄漏,所以這部分需要慎重,需要良好的管理(聽說淘寶首頁就是H5頁面,為了提高性能,選擇常駐在內(nèi)存中以提高分發(fā)速度)。
后端的緩存主要是為了防止前端穿透到DB(databases),因為后臺主要的性能瓶頸大部分存在于查表,所以通過后端緩存,減少用戶請求直接穿透到DB這種情況的發(fā)生,從而提高性能。
本文以前端為主,后端因為并不是非常專業(yè)的原因,僅簡介如上,有興趣的朋友可以再進行深入的研究。
注:瀏覽器的緩存也是基于disk,緩存在硬盤上。
前端緩存的套路正如前文所說,前端的核心在于上述的4個頭字段。
以常見的請求一個CSS樣式來說。
第一次請求
通常服務器會傳送這4個字段過來, 可能是4個都要,也可能一個字段也沒有。這里主要講解4個字段都存在的情況。
第二次請求
前端:首先,瀏覽器會檢查Cache-Control與Expires,有Cache-Control的情況下,以其為標準,如果超時,則向后端發(fā)送請求,請求中會帶上 If-Modified-Since,If-None-Match。
后臺:后端服務器接收到請求之后,會對這兩個字段進行對比,同樣以If-None-Match為標準,沒有If-None-Match的情況下,比對If-Modified-Since,如果比對后發(fā)現(xiàn)文件沒有過期,即Etag沒有發(fā)生變化,或者Last-Modified與If-Modified-Since一致(只存在If-Modified-Since時)。如果改變了,就會發(fā)送新的文件,反之,則直接返回304。
這里盜個圖
上面就是大致的請求流程。但是僅僅如此的話,距離真正的實踐還是有一些距離的。
瀏覽器提供的三種刷新方式我們之前假設(shè)的理想情況都是在第一種情況下,但是在現(xiàn)實場景中,不可能如規(guī)范那么如人意。所以瀏覽器提供了三種刷新方式。
url+enter或者a標簽的超鏈接點擊,點擊前進后退按鈕
F5刷新 或者 點擊刷新按鈕
ctrl+F5強制刷新
那么,這三種情況有什么區(qū)別呢?
第一種,其實就是我們理想的情況,特別注意一下,如果緩存沒有過期,借助于Chrome的Network,我們會發(fā)現(xiàn)狀態(tài)碼是200,因為這里并沒有向后端發(fā)起請求而是直接重現(xiàn)上次請求的結(jié)果,所以仍然是200,
唯一不同的是他的size欄并不是顯示他的大小,而是顯示from cache。
第二種,則會直接無視Cache-Control與Expires是否過期,而直接在requset headers中設(shè)置Cache-Control: max-age=0,直接向服務器發(fā)送請求。
服務器根據(jù)If-None-Match和If-Modified-Since進行判斷是否過期。大多數(shù)情況下,我們對靜態(tài)資源設(shè)置時間比較久,很多沒有過期。這時候,我們就會看見許多304(另一種情況是過期后請求得到304)。
第三種,同樣直接無視Cache-Control與Expires是否過期,并且設(shè)置Cache-Control: no-cache,也不會發(fā)送If-None-Match和If-Modified-Since。服務器則必須返回新的資源。
如何開啟緩存設(shè)置既然知道緩存的好處,那么有哪些設(shè)置緩存的方式呢?主要有如下三種
配置apache或者ngix服務器,開啟相應緩存模塊
后端代碼中動態(tài)設(shè)置
前端HTML頁面meta標簽
最省心省力的應該是第一種,也是最為常用的一種方式,第二三種,只能說是對其進行補充。
我的是在騰訊云上買的服務器,配置方式參加:ubuntu上配置apache緩存。
配置的指導思想
服務器配置主要針對對象是靜態(tài)資源,如圖片,css,js等。
通常對其進行類型匹配,然后設(shè)置過期時間。比如照片的過期時間則是設(shè)置的越長越好,比如1個月,而CSS與JS腳本也可以設(shè)置的比較久一些,但是HTML腳本則萬萬不要設(shè)置緩存時間。
生產(chǎn)實踐中為了滿足盡可能的緩存久與版本更新的需求,通常會在構(gòu)建的時候打上MD5碼,因為所有靜態(tài)資源都是通過HTML引入或者通過HTML頁面見解引入,所以只需要控制住HTML中的請求對應更新版本即可
完美的達到上述要求。
第二種代碼如下
res.set("Cache-Control", "max-age=60000"); // node express
第三種代碼如下
Cache-Control
為了降低網(wǎng)絡(luò)鏈路的擁塞,在許多局域網(wǎng)中會設(shè)置許多的代理服務器,而這些代理服務器會緩存本局域網(wǎng)內(nèi)最常用的一些資源,并根據(jù)算法動態(tài)的更新緩存的資源,以保持一定的命中率。
這里Cache-Control就有一個public,private的屬性值,默認是public。public表示允許代理服務器對其內(nèi)容進行緩存,這樣局域網(wǎng)內(nèi)的其他主機要是第一次進行請求,如果在代理服務器上正好有相應的資源則可以避免前往遙遠的目標服務器進行請求并返回相應的資源。當然這里結(jié)合CDN的使用會更好。
消滅304304 Not Modified 性能優(yōu)化中,如果你經(jīng)??吹皆S多304(當然,不包括你點擊按鈕這種刷新方式)。那么你該好好想想你設(shè)定的緩存時間是不是該延長一些了。
304這個表示,你的請求發(fā)送到后端,后端判斷并認為資源可以繼續(xù)使用,直接使用本地緩存。但是這種方式下,雖然后端不會傳相應的資源,但是請求的一來一回也是會花費時間的。
并且給服務器一定的壓力,所以性能優(yōu)化中,有一條叫做 消滅304 。盡可能的設(shè)置久緩存時間,通過md5碼來管理版本。
淺談Web緩存
Is it possible to cache POST methods in HTTP?
《HTTP權(quán)威指南》
ubuntu上配置apache緩存
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摘要:最近組件庫支持了,并且做了功能的升級,文檔看這里下文不談論這門技術(shù),我打算從組件的設(shè)計以及一些細節(jié)來談談組件庫這件事。組件細節(jié)舉幾個例子來談談組件設(shè)計和細節(jié)固釘當滾動條滑動,固釘元素劃出視界時候,我們希望它能仍然釘在那里,展示在視界內(nèi)。 最近組件庫 N3 支持了 vue 2.0 ,并且做了功能的升級, 文檔看這里 https://n3-components.github.... 下文不...
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