从输入url到页面（三）：缓存机制

七、缓存应用

　　Web缓存是可以自动保存厂家文档副本的HTTP设备。可以分为私有专用缓存，和共有共享缓存。web浏览器中有内建的私有缓存，存在个人电脑的磁盘和内存中。共有缓存是代理缓存服务器，结构有层级结构，和更复杂的网状结构。网状结构需要结合内容路由器，来动态决策缓存通信的管理。

（一）处理步骤

　　1、接收。可同时从多条输入连接上读取，在整条报文抵达之前开始事务处理。

　　2、解析报文，提取出URL和各种首部，放入易于操作的数据结构。

　　3、查询，是否有本地副本可用，若没有就请求获取一份副本并保存。

　　4、新鲜度检测，不够新鲜就重新请求

　　5、创建响应，用新的首部和缓存的实体。不用调整Date首部，表示的是原始服务器最初产生这个对象的日期。

　　6、发送

　　7、日志。更新缓存命中与未命中的统计数据。

（二）新鲜度检测　　

　　1、  HTTP/1.0+：Expires 指定一个绝对的过期日期

　　　　HTTP/1.1: Cache-Control:max-age=10000 以秒为单位，从文档生成到不再新鲜的时间。

　　2、  再验证

　　　　对于过期的缓存，向服务器请求在验证，若发生变化获取新文档替换；没有变化，更新首部及有效期。

　　3、  再验证条件方法

　　　　在GET请求中添加特殊的条件首部，到条件为真时，服务器才会返回对象。

　　　　If-Modified-Since:<cached last-modified date>:

　　　　被称为IMS请求，在缓存资源的生成或修改日期之后发生变化的时候，服务器才会返回新资源200 OK。如条件为假，返回304 Not Modified响应报文。与Last-Modified响应首部配合工作。

　　　　注：有些服务器，只是将IMS日期与最后修改日期做字符串匹配。

　　　　If-None-Match:<Etag> 实体标签再验证

　　　　有些情况下仅适用最后修改日期进行再验证是不够的：

　　　　--周期性重写的文档，如后台程序写入，实际内容不变。

　　　　--有些所做修改并不重要

　　　　--无法准确判断页面的最后修改日期

　　　　--文档在亚秒间隙发生变化

　　　　Etag 实体标签是 附加到文档上的任意标签（引用字符串），可能包含了文档的序列号，文档内容的校验或其他指纹信息。

 

　　　　当服务器响应回送了一个Etag时，HTTP/1.1 客户端必须使用实体标签验证器。

　　　　如果只回送了一个Last-Modified值时，客户端会使用If-Modified-Since验证。

　　　　两者都提供了，客户端应该使用者两种再验证方案。

　　　　缓存或服务器若收到两种验证的首部是，只有都满足时，才能返回304。

（三）控制缓存　

　　对缓存控制的方式优先级：

　　--Cache-Control : no-store ，禁止缓存对响应进行复制保存。

　　--Cache-Control : no-cache ，在使用缓存的文档前，必须与原始服务器进行新鲜度再验证。

　　--Cache-Control : must-revalidate ， 严格遵守过期时间，对陈旧副本就行再验证

　　--Cache-Control : max-age ， 从服务器将文档传来之时起，新鲜的时间

　　--Expires 指定的是过期的绝对时间，应用程序时钟不同步时有缺陷

　　--试探性过期  缓存可以使用任意算法计算出一个最大使用期，大于24小时应该在响应首部添加警告。

　　--新鲜度控制: 浏览器会有Refresh和Reload两种操作。

　　Cache-Control : max-stale = <s> 缓存可以随意提供过期的文件，如指定了参数时间s，在这段时间内，文档就不能过期，文档过期时间不超过s，Expires + maxStale < nowDate

　　Cache-Control : min-fresh=<s> 在未来S秒内文档要是新鲜的 Expires – minFresh < nowDate

　　Cache-Control : only-if-cached 只有当缓存有副本时

（四）浏览器缓存

建立一个缓存池，内核从资源池中查找资源的关键字是URL。Webkit中对于很多资源，使用前是要想服务器发送再验证请求的。下图为查看Chrome中的缓存文件：