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

为了能够给用户一个良好的上网体验，大部分的网页和浏览器都配置了预加载以及缓存功能。今天昆明电脑培训http://www.kmbdqn.com/就通过案例分析来了解一下，关于web缓存的基本定义与类型介绍。

Web缓存是什么?为什么要使用缓存?

Web缓存处于服务器(也称为源服务器)和客户端之间，监视请求并保存响应的副本，比如HTML页面，图片和文件等(统称为表述)。如果之后有对同一个URL的新请求，它会使用自己保存的内容来响应，而不是再次请求源服务器来获取内容。

使用Web缓存主要有下面两个原因：

减少延迟——因为响应请求的内容来自缓存(距客户端较近)而不是源服务器，它会花较少的时间来获得表述并将他们呈现出来。这使得Web看起来具有良好的响应速度。

减少网络传输——由于复用了表述，它可以减少客户端使用的带宽总量。如果客户需要为流量付费，这就意味着省钱。缓存会降低对带宽的要求，也降低处理难度。

Web缓存的种类

浏览器缓存

你在查看现代Web浏览器(比如IE、Safari或Mazilla)选项的时候，可能会看到“缓存”设置。这个选项让你配置一部分硬盘空间来保存你看过的表述。浏览器缓存的规则相当简单。它通常会在一次会话(即当前浏览器中一次调用)中检查表述是否新。

这个缓存在用户使用“回退”按钮或者点击一个浏览过的链接时会特别有用。而且，如果你在网站的各个页面中浏览相同的图片，他们几乎能马上从缓存中加载出来。

代理缓存

Web代理缓存的工作原理相同，但规模更大。代理以同样的方式为成百上千的用户服务大公司和ISP常常把代码缓存建立在防火墙之上，也可能是以独立设备的形式存在(也称为中间设备)。

代理缓存即不是客户端的一部分，也不是服务器的一部分，而是在网络之外，必须以某种方式把请求路由过去。其中一种方式是手工修改浏览器代理设备，指定要使用的代码另一种方式是拦截。拦截式代理会根据其自身的基础网络重定向Web请求，不需要在客户端配置，客户端甚至不知道它们的存在。

代理缓存是一种共享缓存，通常不只是一个用户，而是大量用户在使用代理缓存。正因为如此，他们特别擅长降低延迟和网络传输量。这是因为众人都需要的表述会被多次重复使用。

网关缓存

网关缓存又名“反向代理缓存”或“替代缓存”。网关缓存也是一种中介，它他们不是由网络管理员部署以节约带宽，而是由网站管理员自己部署，使其站点更具伸缩性、可靠性以及拥有更好的性能。

很多方法都可以把请求路由到网关缓存，但常见的方法是使用负载均衡器让他们对于客户来说，看起来就跟源服务器一样。

内容分发网络(CDN)在整个Internet(或它的一部分)中分发网关缓存，并将其出售给对此感兴趣的网站。

Web缓存对我有坏处么?我为什么要帮助它们?

Web缓存是互联网中误解深的技术之一。因为代理缓存可以隐藏使用网站的用户，所以网站管理员特别害怕失去对他们的站点的控制，这会使得他们很难去知道是谁在使用他们的站点。

然而不幸的是，即使没有Web缓存，网络上也有非常多的因素可以保证管理员精确的知道一个用户如何使用他们的站点。如果这是你非常关注的问题的话，这篇手册将会指导你如何在站点没有不友好的缓存机制的情况下获取你需要的统计信息。

注：http 缓存只能缓存 get 方式请求的资源

缓存是指 代理服务器 或 客户端本地磁盘 内保存的资源副本。利用缓存可减少对源服务器的访问，因此也就节省了通信流量和通信时间。

缓存服务器是代理服务器的一种，并归类在缓存代理类型中。换句话说， 当代理转发从服务器返回的响应时，代理服务器将会保存一份资源的副本 。

缓存服务器的优势在于利用缓存可避免多次从源服务器转发资源。因 此客户端可就近从缓存服务器上获取资源，而源服务器也不必多次处 理相同的请求了。

浏览器缓存分 强制缓存 和 协商缓存 ，分别使用的字段前者是Expires和Cach-control，后者是 Etag 和 Last-modified。

Expires (http/1.0)：设的是资源的过期时间（绝对时间），浏览器判断这次请求的时候是不是超过这个日期，没超的话就直接读取缓存中的资源，不向服务器发请求。

Pragma ：字段值为“no-cache”的时候，会通知客户端不要对该资源读缓存，即每次都得向服务器发一次请求才行。但是这种禁用缓存的形式作用不是那么太大：1. 仅有IE才能识别这段meta标签含义，其它主流浏览器仅能识别“Cache-Control: no-store”的meta标签。2. 在IE中识别到该meta标签含义，并不一定会在请求字段加上Pragma，但的确会让当前页面每次都发新请求，但是仅限页面，页面上的资源则不受影响。

如果Pragma和Expires一起出现的话，Pragma的优先级是高的。

Cach-Control (http/1.1)：缓存控制 示例：

Cache-Control 有三种属性：缓冲能力、过期时间和二次验证。

缓冲能力:

过期时间:

二次验证:

Expires使用的是服务端时间，可能出现客户端和服务端时间不同步，导致本地缓存无用或无法过期。

Max-Age使用的是客户端本地时间的计算，不会出现这个问题，推荐Max-Age。

如果同时启用了Cache-Control和Pragma ，Expires，Cache-Control优先级高。

Last-Modified / If- Modified-Since (http/1.0)：判断资源最后修改时间，只要这个日期改变了就不使用缓存。浏览器的头部是If- Modified-Since，服务端的是Last-Modified，如果两个匹配，代表服务器资源未改变，服务端不会返回资源实体，只返回头部，通知浏览器使用缓存。

缺点：可能有些文件会周期性地改变日期，但是内容其实没变，但是该字段只判断最后修改时间，

E-tag / If-None-Match (http/1.1)：Etag 是服务器针对请求的资源文件生成的唯一标识，只要文件内容没变化，则Etag值不变，克服了 Last-Modified / If- Modified-Since 的缺点。浏览器的头部是If-None-Match，服务端的是E-tag，如果两个匹配，代表内容未改变，通知浏览器使用缓存。

Etag 缺点：不适用于分布式系统 ，因为每个服务器上的 Etag 值不同。

如果同时带有E-tag和Last-Modified，服务端优先检查E-tag。

---