摘要：本文介紹了瀏覽器緩存的機制和緩存在中的應用。瀏覽器緩存機制的過程如下強緩存本地緩存強緩存是最徹底的緩存，無需向服務器發送請求，通常用于圖片等靜態資源。瀏覽器發送請求后會先判斷本地是否有緩存。

網絡請求會耗費大量時間和請求，如果可以重用為改變的網絡資源，對于用戶來說可以更快更流暢的查看網頁，對于服務器來說減少了很多負荷，所以瀏覽器緩存是前端優化的重要內容。本文介紹了瀏覽器緩存的機制和緩存在webpack中的應用。

瀏覽器緩存分為兩種類型：

強緩存：也稱為本地緩存，不向服務器發送請求，直接使用客戶端本地緩存數據

協商緩存：也稱304緩存，向服務器發送請求，由服務器判斷請求文件是否發生改變。如果未發生改變，則返回304狀態碼，通知客戶端直接使用本地緩存；如果發生改變，則直接返回請求文件。

瀏覽器緩存機制的過程如下：

強緩存是最徹底的緩存，無需向服務器發送請求，通常用于css、js、圖片等靜態資源。瀏覽器發送請求后會先判斷本地是否有緩存。如果無緩存，則直接向服務器發送請求；如果有緩存，則判斷緩存是否命中強緩存，如果命中則直接使用本地緩存，如果沒命中則向服務器發送請求。判斷是否命中本地緩存的方法有兩種：Expires和Cache-Control。

Expires是http1.0的響應頭，代表的含義是資源本地緩存的過期時間，由服務器設定。服務器返回給瀏覽器的響應頭中如果包含Expires字段，瀏覽器發送請求時拿當前時間和Expires字段值進行比較，判斷資源緩存是否失效。如下圖所示：

Date代表請求資源的時間，Expires代表資源緩存的過期時間，可以看到服務器設置資源的緩存時間為5分鐘。2017-02-10 07:53:19之前，請求這個資源就是命中本地緩存。超過這個時間再去請求則不命中。

Cache-Control是http1.0中新增的字段。由于Expires設置的是資源的具體過期時間，如果服務器時間和客戶端時間不一樣，就會造成緩存錯亂，比如認為調節了客戶端的時間，所以設置資源有效期的時長更合理。http1.1添加了Cache-Control的max-age字段。max-age代表的含義是資源有效期的時長，是一個相對時長，單位為s。

Cache-Control: max-age = 300設置資源的過期時間為5分鐘。瀏覽器再次發送請求時，會把第一次請求的時間和max-age字段值相加和當前時間比較，以此判斷是否命中本地緩存。max-age使用的都是客戶端時間，比Expires更可靠。如果max-age和Expires同時出現，max-age的優先級更高。Cache-Control提供了更多的字段來控制緩存：

no-store,不判斷強緩存和協商緩存，服務器直接返回完整資源

no-cache,不判斷強緩存，每次都需要向瀏覽器發送請求，進行協商緩存判斷

public,指示響應可被任何緩存區緩存

private,通常只為單個用戶緩存，不允許任何共享緩存對其進行緩存,通常用于用戶個人信息

協商緩存的判斷在服務器端進行，判斷是否命中的依據就是這次請求和上次請求之間資源是否發生改變。未發生改變命中，發生改變則未命中。判斷文件是否發生改變的方法有兩個：Last-Modified、If-Modified-Since和Etag、If-None-Match。

Last-Modified是http1.0中的響應頭字段，代表請求的資源最后一次的改變時間。If-Modified-Since是http1.0的請求頭，If-Modified-Since的值是上次請求服務器返回的Last-Modified的值。瀏覽器第一次請求資源時，服務器返回Last-Modified,瀏覽器緩存該值。瀏覽器第二次請求資源時，用于緩存的Last-Modified賦值給If-Modified-Since，發送給服務器。服務器判斷If-Modified-Since和服務器本地的Last-Modified是否相等。如果相等，說明資源未發生改變，命中協商緩存；如果不相等，說明資源發生改變，未命中協商緩存。

可以看到該請求返回的是304狀態碼，說明資源的Last-Modified未改變，所以這次請求的Last-Modified和If-Modified-Since是一致的。

Last-Modified、If-Modified-Since使用的都是服務器提供的時間，所以相對來說還是很可靠的。但是由于修改時間的精確級別或者定期生成文件這種情況，會造成一定的錯誤。所以http1.1添加Etag、If-None-Match字段，完善協商緩存的判斷。Etag是根據資源文件內容生成的資源唯一標識符，一旦資源內容發生改變，Etag就會發生改變。基于內容的標識符比基于修改時間的更可靠。If-None-Match的值是上次請求服務器返回的Etag的值。Etag、If-None-Match的判斷過程和Last-Modified、If-Modified-Since一致，Etag、If-None-Match的優先級更高。

強緩存的優勢很明顯，無需向服務器發送請求，節省了大量的時間和帶寬。但是有一個問題，緩存有效期內想更新資源怎么辦？我在工程中還遇到另外一個問題，一個項目有四個環境，測試環境、開發環境、在線確認環境、在線環境，四個環境的域名相同，這樣就會造成四個環境的緩存共用問題。比如先訪問了測試環境，index.js被換成到瀏覽器中，再切換到在線環境，在線環境會請求index.js,此時瀏覽器就會使用本地緩存中測試環境的index.js,造成代碼錯亂。

如何使強緩存失效，是問題的關鍵。通常的解決方法是更新文件名，文件名不一樣的話，瀏覽器就會重新請求資源。我們要保證新發布版本和不同環境中的文件名是不一樣的。其中一種方法在文件名后加版本號：

index.js?version=1
index.css?version=1

webpack提供了很簡單的方法可以配置緩存。

// webpack.config.js
module.exports = {
  entry: "main.js",
  output: {
    path: "/build",
    filename: "main.[hash].js"
  }
};

通過hash占位符，在每次生成打包文件時，都會通過文件內容生成唯一的hash，并添加到輸出的文件名中。如果有多個入口文件，可以使用name占位符設置輸出：

// webpack.config.js
module.exports = {
  entry: {
      main:"main.js",
      sub:"sub.js"
  },
  output: {
    path: "/dist",
    filename: "[name].[hash].js"
  }
};

這時候有一個問題是，此時的hash是根據兩個文件的內容來生成的，兩個文件名使用的hash是一致的。如果main.js和sub.js只有一個改變，兩個文件名都會改變，兩個文件都會重新請求，造成資源浪費。webpack提供了chunkhash來代替hash在多入口情況下使用。chunkhash是根據每個入口文件多帶帶生成的哈希值，避免上述情況。

webpack打包動態生成文件名，我們需要動態地把文件引用插入到html啟動文件中。html-webpack-plugin可以幫我很好地解決這個問題。html-webpack-plugin可以動態地生成一個html文件，并在html文件中動態插入webpack打包生成的資源文件。

var HtmlWebpackPlugin = require("html-webpack-plugin");
var webpackConfig = {
  entry: "main.js",
  output: {
    path: "/dist",
    publicPath: "/dist",
    filename: "main.[hash].js"
  },
  plugins: [new HtmlWebpackPlugin()]
};

默認在webpackConfig.output.path路徑下生成index.html,生成的html文件如下：

通常html啟動文件都有自定義的內容，所以html-webpack-plugin提供了模板功能，template字段設置模板的路徑，html-webpack-plugin以template為模板，動態添加webpack打包生成的資源路徑。

var HtmlWebpackPlugin = require("html-webpack-plugin");
var webpackConfig = {
  entry: "main.js",
  output: {
    path: "/dist",
    publicPath: "/dist",
    filename: "main.[hash].js"
  },
  plugins: [new HtmlWebpackPlugin(
      {
          template:"index.html"
      }
  )]
};

原index.html內容（index.html）：

生成的index.html內容（distindex.html）：

最開始的時候靜態的index.html在根目錄下，webpack-dev-server設置的啟動路徑就是根目錄下的index.html,如果要啟動生成的index.html，還需要設置webpackConfig.output.publicPath：

var HtmlWebpackPlugin = require("html-webpack-plugin");
var webpackConfig = {
  entry: "main.js",
  output: {
    path: "/dist",
    publicPath: "/",
    filename: "main.[hash].js"
  },
  plugins: [new HtmlWebpackPlugin(
      {
          template:"index.html"
      }
  )]
};

這樣webpack-dev-server在內存中生成的資源都存放在根目錄下，生成的index.html會代替原index.html啟動。

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