浏览器缓存机制概述

什么是浏览器缓存？

浏览器缓存（Browser Caching）是为了节约网络的资源加速浏览，浏览器在本地磁盘（或内存）上对最近请求过的文档进行存储，当访问者再次请求这个页面时，浏览器就可以从本地磁盘(或内存)显示文档，这样就可以加速页面的阅览。

浏览器缓存主要有两类：

• 服务端环节检查：缓存协商：Last-modified （HTTP1.0），Etag （HTTP1.1）
• 浏览器环节检查：彻底缓存（硬性缓存/强缓存）：cache-control（HTTP1.1），Expires（HTTP1.0）

浏览器会把哪些文件丢进内存中？哪些丢进硬盘中？

浏览器对于资源的存放主要考察两个因素：使用率和大小

• 对于大文件来说，大概率是不存储在内存中的，反之优先
• 当前系统内存使用率高的话，文件优先存储进硬盘

浏览器缓存流程

浏览器缓存的作用都是从第二次请求开始的：

• 第一次请求资源时，浏览器正常请求，服务器正常返回资源，并在响应头中回传资源的缓存策略
• 第二次请求资源时，浏览器判断这些请求参数，击中强缓存则拦截请求并读取浏览器缓存将缓存返回浏览器，否则就把请求参数加到请求头中传给服务器，查看是否击中协商缓存，击中则返回304，否则服务器会返回新的资源。这是缓存运作的一个整体流程图

##优点

• 减少了冗余的数据传输，节省了网费
• 减少了服务器的负担，大大提升了网站的性能
• 加快了客户端加载网页的速度

区别

• 强缓存

• 不会向服务器发出请求，如果命中，直接从缓存中读取资源，在chrome控制台的network选项中可以看到该请求返回200的状态码

• 协商缓存

• 向服务器发送请求，服务器会根据这个请求的request header的一些参数来判断是否命中协商缓存，如果命中，则返回304状态码并带上新的response header通知浏览器从缓存中读取资源

关于浏览器缓存的header参数

强缓存

• Expires：请求头里的过期时间，浏览器再次加载资源时，如果在这个过期时间内，则命中强缓存。

• 有个缺点，就是它判断是否过期是用本地时间来判断的，本地时间是可以自己修改的。

• Cache-Control：

• max-age当值设为max-age=300时，则代表在这个请求正确返回时间（浏览器也会记录下来）的5分钟内再次加载资源，就会命中强缓存（最大存活时间）
• no-cache：不使用本地缓存。需要使用缓存协商，先与服务器确认返回的响应是否被更改，如果之前的响应中存在ETag，那么请求的时候会与服务端验证，如果资源未被更改，则可以避免重新下载（客户端缓存资源，但是是否缓存需要经过协商缓存来验证）
• no-store：直接禁止浏览器缓存数据，每次用户请求该资源，都会向服务器发送一个请求，每次都会下载完整的资源（不使用缓存，每次都请求新的）
• public：可以被所有的用户缓存，包括终端用户和CDN等中间代理服务器（资源客户端和服务器都可以缓存）
• private：只能被终端用户的浏览器缓存，不允许CDN等中继缓存服务器对其缓存（资源只有客户端可以缓存）

Router.get('/', async (ctx) => {
    const getResource = () => {
        return new Promise((res) => {
            fs.readFile("./fs/a.txt", (err, data) => {
                if (err) {
                    return;
                }
                res(data)
            })
        })
    }
    ctx.set('Cache-Control', 'max-age=10')  //设置强缓存，过期时间为10秒
    ctx.body = await getResource(); 
})

优先级：Cache-Control 的优先级高于 Expries

协商缓存

• Last-Modify / If-Modify-Since:
  服务器返回给个资源的最后修改时间，请求的时候把这个时间放在请求头里，服务器通过比对资源的最后修改时间和请求头里传过来的时间判断资源有无修改

• 浏览器第一次请求一个资源的时候，服务器返回response的header中会加上Last-Modify，Last-modify是一个时间标识该资源的最后修改时间；当浏览器再次请求该资源时，request的请求头中会包含If-Modify-Since，该值为缓存之前返回的Last-Modify。服务器收到If-Modify-Since后，根据资源的最后修改时间判断是否命中缓存

• Etag / If-None-Match
  每个资源有个唯一标识Etag，当服务端返回资源时，同时把该资源的Etag返回，当客户端请求时，请求头带上If-None-Match（之前返回的Etag值）的头信息，服务端进行比对判断资源有无改变

• Etag：web服务器响应请求时，告诉浏览器当前资源在服务器的唯一标识（生成规则由服务器决定）。
• If-None-Match：当资源过期时（使用Cache-Control标识的max-age），发现资源具有Etag声明，则再次向web服务器请求时带上头If-None-Match （Etag的值）。web服务器收到请求后发现有头If-None-Match 则与被请求资源的相应校验串进行比对，决定是否命中协商缓存；

Router.get('/pp', async (ctx) => {
    const ifModifiedSince = ctx.request.header['if-modified-since'];
    const getResource = () => {
        return new Promise((res) => {
            fs.stat("./fs/a.txt", (err, stats) => {
                if (err) {
                    console.log(err);
                }
                res(stats)
            })
        })
    }
    let resource = await getResource();
    // atime	Access Time	访问时间	
    // 最后一次访问文件（读取或执行）的时间
    // ctime	Change Time	变化时间	
    // 最后一次改变文件（属性或权限）或者目录（属性或权限）的时间
    // mtime	Modify Time	修改时间	
    // 最后一次修改文件（内容）或者目录（内容）的时间
    if (ifModifiedSince === resource.mtime.toGMTString()) { //把具体的日期转换为（根据 GMT）字符串
        ctx.status = 304;
    }
    ctx.set('Last-Modified', resource.mtime.toGMTString());
    ctx.body = resource
})

优先级：Etag / If-None-Match 优先与 Last-Modified / If-Modified-Since