HTTP協定之緩存
之前寫過一個篇 【HTTP協定詳解】 ，這次繼續介紹HTTP協定中的緩存機制。HTTP協定提供了非常強大的緩存機制， 了解這些緩存機制，對提高網站的性能非常有幫助。 本文介紹浏覽器和Web伺服器之間如何處理"浏覽器緩存"，以及控制緩存的http header.
本文會使用Fiddler來檢視HTTP request和Response, 如果不熟悉這工具，可以先參考[Fiddler教程] 。在看本文的時候， 請務必打開Fiddler來實踐。
閱讀目錄
- 緩存的概念
- 緩存的好處
- Fiddler可以友善地檢視緩存的header
- 如何判斷緩存新鮮度
- 通過最後修改時間，判斷緩存新鮮度
- 與緩存相關的header
- ETag
- 浏覽器不使用緩存
- 直接使用緩存，不去伺服器端驗證
- 如何設定IE不使用緩存
- 公有緩存和私有緩存的差別
緩存這個東西真的是無處不在， 有浏覽器端的緩存， 有伺服器端的緩存，有代理伺服器的緩存， 有ASP.NET頁面緩存，對象緩存。 資料庫也有緩存， 等等。
http中具有緩存功能的是浏覽器緩存，以及緩存代理伺服器。
http緩存的是指:當Web請求抵達緩存時， 如果本地有“已緩存的”副本，就可以從本地儲存設備而不是從原始伺服器中提取這個文檔。
緩存的好處是顯而易見的， 好處有，
1. 減少了備援的資料傳輸，節省了網費。
2. 減少了伺服器的負擔， 大大提高了網站的性能
3. 加快了用戶端加載網頁的速度
Fiddler中把header都分門别類的放在一起，這樣友善檢視。
Web伺服器通過2種方式來判斷浏覽器緩存是否是最新的。
第一種， 浏覽器把緩存檔案的最後修改時間通過 header ”If-Modified-Since“來告訴Web伺服器。
第二種， 浏覽器把緩存檔案的ETag, 通過header "If-None-Match", 來告訴Web伺服器。
通過最後修改時間, 來判斷緩存新鮮度
1. 浏覽器用戶端想請求一個文檔， 首先檢查本地緩存，發現存在這個文檔的緩存， 擷取緩存中文檔的最後修改時間，通過： If-Modified-Since， 發送Request給Web伺服器。
2. Web伺服器收到Request，将伺服器的文檔修改時間（Last-Modified）: 跟request header 中的，If-Modified-Since相比較， 如果時間是一樣的， 說明緩存還是最新的， Web伺服器将發送304 Not Modified給浏覽器用戶端， 告訴用戶端直接使用緩存裡的版本。如下圖。
3. 假如該文檔已經被更新了。Web伺服器将發送該文檔的最新版本給浏覽器用戶端， 如下圖。
執行個體： 打開Fiddler, 然後打開部落格園首頁。然後F5重新整理幾次浏覽器。 你會看到部落格園首頁也用了緩存。
與緩存有關的header
我們來看看每個header的具體含義。
Request
| Cache-Control: max-age=0 | 以秒為機關 |
| If-Modified-Since: Mon, 19 Nov 2012 08:38:01 GMT | 緩存檔案的最後修改時間。 |
| If-None-Match: "0693f67a67cc1:0" | 緩存檔案的Etag值 |
| Cache-Control: no-cache | 不使用緩存 |
| Pragma: no-cache | |
Response
| Cache-Control: public | 響應被緩存，并且在多使用者間共享， （公有緩存和私有緩存的差別，請看另一節） |
| Cache-Control: private | 響應隻能作為私有緩存，不能在使用者之間共享 |
| Cache-Control:no-cache | 提醒浏覽器要從伺服器提取文檔進行驗證 |
| Cache-Control:no-store | 絕對禁止緩存（用于機密，敏感檔案） |
| Cache-Control: max-age=60 | 60秒之後緩存過期（相對時間） |
| Date: Mon, 19 Nov 2012 08:39:00 GMT | 目前response發送的時間 |
| Expires: Mon, 19 Nov 2012 08:40:01 GMT | 緩存過期的時間（絕對時間） |
| Last-Modified: Mon, 19 Nov 2012 08:38:01 GMT | 伺服器端檔案的最後修改時間 |
| ETag: "20b1add7ec1cd1:0" | 伺服器端檔案的Etag值 |
如果同時存在cache-control和Expires怎麼辦呢？
浏覽器總是優先使用cache-control，如果沒有cache-control才考慮Expires
ETag是實體标簽（Entity Tag）的縮寫， 根據實體内容生成的一段hash字元串（類似于MD5或者SHA1之後的結果），可以辨別資源的狀态。 當資源發送改變時，ETag也随之發生變化。
ETag是Web服務端産生的，然後發給浏覽器用戶端。浏覽器用戶端是不用關心Etag是如何産生的。
為什麼使用ETag呢？ 主要是為了解決Last-Modified 無法解決的一些問題。
1. 某些伺服器不能精确得到檔案的最後修改時間， 這樣就無法通過最後修改時間來判斷檔案是否更新了。
2. 某些檔案的修改非常頻繁，在秒以下的時間内進行修改. Last-Modified隻能精确到秒。
3. 一些檔案的最後修改時間改變了，但是内容并未改變。 我們不希望用戶端認為這個檔案修改了。
執行個體， 打開Fiddler, 打開部落格園首頁。 你可以看到很多圖檔，或者CSS檔案都是用了緩存。 這些都是通過比較ETag的值，來判斷檔案是否更新了。
CTRL+F5強制重新整理浏覽器，或者設定IE。 可以讓浏覽器不使用緩存。
1. 浏覽器發送Http request, 給Web 伺服器， header中帶有Cache-Control: no-cache. 明确告訴Web伺服器，用戶端不使用緩存。
2. Web伺服器将把最新的文檔發送給浏覽器用戶端.
執行個體:
打開Fiddler, 打開部落格園首頁， 然後按CTRL+F5強制重新整理浏覽器，你将看到
Pragma: no-cache的作用和Cache-Control: no-cache一模一樣。 都是不使用緩存。
Pragma: no-cache 是HTTP 1.0中定義的， 是以為了相容HTTP 1.0. 是以會同時使用Pragma: no-cache和Cache-Control: no-cache
直接使用緩存，不去伺服器驗證
按F5重新整理浏覽器和在位址欄裡輸入網址然後回車。 這兩個行為是不一樣的。
按F5重新整理浏覽器， 浏覽器會去Web伺服器驗證緩存。
如果是在位址欄輸入網址然後回車，浏覽器會"直接使用有效的緩存", 而不會發http request 去伺服器驗證緩存，這種情況叫做緩存命中，如下圖
執行個體： 比較第一次通路部落格園首頁和第二次部落格園首頁
1. 啟動Fiddler, 用firefox打開部落格園首頁， 發現有50多個session。
2. 按CTRL+X将Fiddler中的所有session删除。 關閉firefox,重新打開一個firefox，打開部落格園首頁。 發現隻有30多個session.
分析； 少了的session是因為firefox直接用了緩存，而沒有發http request。
打開IE。點選工具欄上的， 工具->Internet選項->正常->浏覽曆史記錄 設定. 選擇“從不”。然後儲存。
然後點選“删除” 把Internet臨時檔案都删掉 （IE緩存的檔案就是Internet臨時檔案）。