浏览器缓存机制

Question

现代浏览器里，我们打开一个网页，都会发起 http 请求，浏览器请求下载完资源后，会对数据进行缓存，以保证更快的响应速度。浏览器存放缓存有以下几个地方：

• Service Worker 一个独立线程，可以用做离线缓存
• Memory Cache 内存缓存
• Disk Cache 磁盘缓存
• Push Cache 推送缓存，与 HTTP2 有关

缓存分类

分为 强缓存 和 协商缓存

强缓存

有两个属性： Expires 和 Cache-Control 。前者是 http1.0 的产物，表示资源的过期时间；后者是 http1.1 新增的更全的属性控制，优先级 Cache-Control > Expires。
Cache-Control 有如下属性：

• max-age: 缓存会在多少秒后过期
• s-maxage: 与 max-age 的区别在于，它只适用于公共缓存服务器
• public: 表示该资源可以被任意节点缓存（客户端，代理服务器等等）
• private: 表示该资源不会被代理服务器缓存
• no-cache: 客户端可以缓存资源，但每次使用前，必须向服务器确认其有效性
• no-store: 顾名思义，不进行缓存

协商缓存

相关属性： Last-Modified 和 ETag 。

Last-Modified 表示文件的最后修改时间，每次请求时，把它的值作为 If-Modified-Since 发送给服务器，服务器会验证在该时间后资源是否有更新，有就返回新的资源并更新 Last-Modified；没有就返回 304。

ETag 类似文件指纹，每次请求会将 ETag 作为 If-None-Match 发送给服务器，服务器就会验证这个资源对应的 ETag 是否有变动，有就返回新资源；没有就返回 304。
由于 Last-Modified 受限于本地时间，即修改本地时间后可能会影响到缓存的有效性；而 ETag 是对文件内容生成哈希值，就像指纹一一样有唯一标识，因此服务器会优先使用 ETag ，然后才是 Last-Modified 。

启发式缓存

如果请求头啥都没设置怎么办？浏览器默认会采用一种启发式缓存的算法。具体就是用响应头的 Date 减去 Last-Modified 值的 10% 作为缓存时间。

缓存过程

1. 初次发起请求，服务器响应 200 状态码，下载拿到资源后，对 response 进行缓存；
2. 当再次加载该资源时，浏览器优先判断强缓存，比较当前时间与上次返回 200 的时间差，是否超过了 cache-control 设置的 max-age。如果没有超过，命中强缓存就不用去发请求了，直接读取缓存结果返回；如果超过了，那就发起请求，这时请求头中会带上 If-None-Match 和 If-Modifed-Since 的标识
3. 服务器收到了浏览器请求后，开始协商缓存。
   3.1 优先根据 Etag 的值判断文件资源是否被修改，如果没有，则命中协商缓存，返回 304；如果被修改了，那就生成新的 Etag 值，然后返回新的资源文件，状态码是 200
   3.2 如果没有 Etag，那就看 If-Modifed-Since ，跟资源文件的最后修改时间做比对，如果相同，命中协商缓存返回 304；否则更新 last-modifed 并返回新的资源文件，状态码是 200