Apache HttpClient 4.5.x 学习总结十三：HTTP Caching（HTTP缓存）
第6章 HTTP缓存
6.1 基本概念
HttpClient缓存模块为HttpClient提供了符合HTTP/1.1标准的缓存层（相当于浏览器的缓存）。其实现采用责任链设计模式，缓存版HttpClient可直接替代默认的非缓存版本：能从缓存直接响应的请求不会访问源服务器。当缓存条目过期时，系统会自动通过条件GET请求（使用If-Modified-Since和If-None-Match请求头）向源服务器验证有效性。
HTTP/1.1缓存设计遵循语义透明原则：缓存不应改变客户端与服务器间请求-响应的语义。因此将缓存版HttpClient接入现有客户端-服务器体系是安全的。虽然缓存模块属于客户端，但其实现兼容透明缓存代理的要求。
此外，该模块支持RFC 5861定义的Cache-Control扩展指令（stale-if-error和stale-while-revalidate）。
缓存请求执行流程：
- 检查请求是否符合HTTP 1.1协议并修正
- 清除该请求可能失效的缓存条目
- 若请求无法通过缓存响应，则直接访问源服务器（响应可能被缓存）
- 若请求可通过缓存响应：
- 缓存存在：返回缓存响应（需验证时向源服务器重新验证）
- 缓存不存在：访问源服务器并缓存响应
缓存响应接收流程：
- 检查响应是否符合协议规范
- 判断响应是否可缓存
- 若可缓存且未超过配置大小，则存入缓存
- 若响应过大则直接返回，不缓存
关键说明：缓存版HttpClient并非独立实现，而是作为请求执行管道的附加处理组件。
6.2 RFC-2616合规性
HttpClient缓存层完全符合RFC-2616规范，严格遵循协议中关于MUST/MUST NOT/SHOULD/SHOULD NOT的要求，确保行为正确性。
6.3 使用示例
以下配置创建基础缓存HttpClient：
- 最多缓存1000个对象
- 单个响应体最大8192字节
注：示例数值仅作演示，非生产建议
// 缓存配置
CacheConfig cacheConfig = CacheConfig.custom()
.setMaxCacheEntries(1000) // 最大缓存条目
.setMaxObjectSize(8192) // 单个对象最大字节数
.build();
// 请求配置
RequestConfig requestConfig = RequestConfig.custom()
.setConnectTimeout(30000) // 连接超时30秒
.setSocketTimeout(30000) // 数据传输超时30秒
.build();
// 创建缓存客户端
CloseableHttpClient cachingClient = CachingHttpClients.custom()
.setCacheConfig(cacheConfig)
.setDefaultRequestConfig(requestConfig)
.build();
// 执行请求并检查缓存状态
HttpCacheContext context = HttpCacheContext.create();
HttpGet httpget = new HttpGet("http://www.mydomain.com/content/");
try (CloseableHttpResponse response = cachingClient.execute(httpget, context)) {
switch (context.getCacheResponseStatus()) {
case CACHE_HIT: // 缓存直接命中（未访问源服务器）
case CACHE_MODULE_RESPONSE: // 缓存模块直接生成响应
case CACHE_MISS: // 来自源服务器的新响应
case VALIDATED: // 缓存经源服务器验证后使用
}
}
6.4 配置选项
缓存HttpClient继承所有非缓存版的配置（如超时、连接池），并通过CacheConfig定制缓存行为：
| 配置项 | 作用 |
|---|---|
| 缓存大小 | 限制最大缓存条目数和响应体大小（需后端存储支持） |
| 公共/私有缓存 | 默认公共缓存（不缓存带Authorization头或Cache-Control: private的响应），单用户使用时需关闭 |
| 启发式缓存 | 当源服务器未设置缓存头时，按规则自动缓存（默认关闭） |
| 后台验证 | 支持RFC5861的stale-while-revalidate指令，可配置后台验证线程参数 |
6.5 存储后端
- 默认内存存储：高性能但受JVM内存限制，重启后缓存丢失
- 扩展方案：
EhCache：支持磁盘持久化memcached：外部进程存储
- 自定义存储：实现
HttpCacheStorage接口，复用HTTP合规逻辑 - 多级缓存：可构建分层缓存（如内存+磁盘），类似CPU的L1/L2缓存设计
核心知识点总结：
-
缓存本质
- 责任链模式实现的语义透明缓存层
- 核心目标：减少源服务器请求，提升性能
-
工作流程
- 请求阶段：优先检查缓存 → 无效则访问源服务器
- 响应阶段：协议检查 → 缓存策略判断 → 存储控制
-
高级特性
- 条件验证（
If-Modified-Since等） - RFC 5861指令支持（
stale-if-error） - 启发式缓存（无缓存头时的智能处理）
- 条件验证（
-
配置要点
- 容量限制（条目数/响应体大小）
- 公共缓存 vs 私有缓存场景
- 后台验证线程池调优
-
存储架构
- 内存：默认方案，适合临时缓存
- 磁盘/外部存储：持久化方案（EhCache/memcached）
- 自定义接口：灵活适配键值存储系统
通俗易懂的解释：
HTTP缓存 ≈ 快递驿站
- 基础逻辑
- 你下单（发送请求）时，驿站先检查是否有现成包裹（缓存命中）
- 若无则向商家订货（访问源服务器），新包裹可能存驿站（缓存响应）
- 取包裹时驿站检查是否过期（缓存验证），过期则联系商家确认（条件GET）
- 高级能力
- 语义透明：驿站不会拆你的包裹（不改变数据内容）
- 智能囤货：即使商家没说能囤（无缓存头），驿站按规则存常用品（启发式缓存）
- 专属货架：私有缓存像VIP货架（如带密码的包裹单独存放）
- 存储方案
- 小货架：内存存储 → 取货快但容量小（重启清空）
- 大仓库：磁盘/memcached → 能存大件（文件），重启不丢
- 自定义仓库：用自家仓库（实现接口），但遵守相同管理规则
- 性能秘籍
- 后台验货：边让你取旧包裹（
stale-while-revalidate），边后台检查新鲜度- 多级缓存：像驿站门口放畅销品（内存），后院存大件（磁盘）
典型场景：
- 频繁访问的API数据 → 内存缓存提速
- 大型静态文件（图片/视频）→ EhCache磁盘存储
- 分布式系统 → memcached统一缓存池
浙公网安备 33010602011771号