一金闽、概述
瀏覽器的緩存機(jī)制也就是我們說的HTTP緩存機(jī)制芭商，其機(jī)制是根據(jù)HTTP報文的緩存標(biāo)識進(jìn)行的，所以在分析瀏覽器緩存機(jī)制之前它呀，我們先使用圖文簡單介紹一下HTTP報文，HTTP報文分為兩種：
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1、HTTP請求(Request)報文，報文格式為：請求行 – HTTP頭(通用信息頭，請求頭荐吉，實體頭) – 請求報文主體(只有POST才有報文主體)，如下圖
HTTP響應(yīng)(Response)報文口渔，報文格式為：狀態(tài)行 – HTTP頭(通用信息頭样屠，響應(yīng)頭，實體頭) – 響應(yīng)報文主體缺脉，如下圖
注：通用信息頭指的是請求和響應(yīng)報文都支持的頭域痪欲，
分別為Cache-Control、Connection攻礼、Date业踢、Pragma、Transfer-Encoding礁扮、Upgrade知举、Via；實體頭則是實體信息的實體頭域太伊，分別為Allow雇锡、Content-Base、Content-Encoding僚焦、Content-Language锰提、Content-Length、Content-Location芳悲、Content-MD5立肘、Content-Range、Content-Type芭概、Etag赛不、Expires惩嘉、Last-Modified罢洲、extension-header。這里只是為了方便理解文黎，將通用信息頭惹苗，響應(yīng)頭/請求頭，實體頭都?xì)w為了HTTP頭耸峭。
二桩蓉、緩存過程分析
瀏覽器與服務(wù)器通信的方式為應(yīng)答模式，即是：瀏覽器發(fā)起HTTP請求 – 服務(wù)器響應(yīng)該請求劳闹。那么瀏覽器第一次向服務(wù)器發(fā)起該請求后拿到請求結(jié)果院究，會根據(jù)響應(yīng)報文中HTTP頭的緩存標(biāo)識洽瞬，決定是否緩存結(jié)果，是則將請求結(jié)果和緩存標(biāo)識存入瀏覽器緩存中业汰，簡單的過程如下圖：
由上圖我們可以知道
1伙窃、瀏覽器每次發(fā)起請求，都會先在瀏覽器緩存中查找該請求的結(jié)果以及緩存標(biāo)識
2样漆、瀏覽器每次拿到返回的請求結(jié)果都會將該結(jié)果和緩存標(biāo)識存入瀏覽器緩存中
以上兩點結(jié)論就是瀏覽器緩存機(jī)制的關(guān)鍵为障，他確保了每個請求的緩存存入與讀取，只要我們再理解瀏覽器緩存的使用規(guī)則放祟，那么所有的問題就迎刃而解了鳍怨，本文也將圍繞著這點進(jìn)行詳細(xì)分析。
為了方便大家理解跪妥，這里我們根據(jù)是否需要向服務(wù)器重新發(fā)起HTTP請求將緩存過程分為兩個部分鞋喇，分別是強(qiáng)制緩存和**協(xié)商緩存 **。
2.1強(qiáng)制緩存
強(qiáng)制緩存就是向瀏覽器緩存查找該請求結(jié)果骗奖，并根據(jù)該結(jié)果的緩存規(guī)則來決定是否使用該緩存結(jié)果的過程确徙，強(qiáng)制緩存的情況主要有三種(暫不分析協(xié)商緩存過程)，如下：
（1）不存在該緩存結(jié)果和緩存標(biāo)識执桌，強(qiáng)制緩存失效鄙皇，則直接向服務(wù)器發(fā)起請求（跟第一次發(fā)起請求一致），如下圖：
（2）存在該緩存結(jié)果和緩存標(biāo)識仰挣，但是結(jié)果已經(jīng)失效伴逸，強(qiáng)制緩存失效，則使用協(xié)商緩存（暫不分析）膘壶，如下圖
（3）存在該緩存結(jié)果和緩存標(biāo)識错蝴，且該結(jié)果沒有還沒有失效，強(qiáng)制緩存生效颓芭，直接返回該結(jié)果顷锰，如下圖：
那么強(qiáng)制緩存的緩存規(guī)則是什么？
答：當(dāng)瀏覽器向服務(wù)器發(fā)送請求的時候亡问，服務(wù)器會將緩存規(guī)則放入HTTP響應(yīng)的報文的HTTP頭中和請求結(jié)果一起返回給瀏覽器官紫，控制強(qiáng)制緩存的字段分別是Expires和Cache-Control，其中Cache-Conctrol的優(yōu)先級比Expires高州藕。
2.1.1Expires
Expires是HTTP/1.0控制網(wǎng)頁緩存的字段束世，其值為服務(wù)器返回該請求的結(jié)果緩存的到期時間，即再次發(fā)送請求時床玻，如果客戶端的時間小于Expires的值時毁涉，直接使用緩存結(jié)果。
Expires是HTTP/1.0的字段锈死，但是現(xiàn)在瀏覽器的默認(rèn)使用的是HTTP/1.1贫堰，那么在HTTP/1.1中網(wǎng)頁緩存還是否由Expires控制穆壕？
到了HTTP/1.1，Expires已經(jīng)被Cache-Control替代其屏，原因在于Expires控制緩存的原理是使用客戶端的時間與服務(wù)端返回的時間做對比粱檀，如果客戶端與服務(wù)端的時間由于某些原因（時區(qū)不同；客戶端和服務(wù)端有一方的時間不準(zhǔn)確）發(fā)生誤差漫玄，那么強(qiáng)制緩存直接失效茄蚯，那么強(qiáng)制緩存存在的意義就毫無意義。睦优、
那么Cache-Control又是如何進(jìn)行控制的渗常？
2.1.2Cache-Control
在HTTP/1.1中，Cache-Control是最重要的規(guī)則汗盘，主要用于控制網(wǎng)頁緩存皱碘，主要取值為：
（1）public：所有內(nèi)容都將被緩存（客戶端和代理服務(wù)器都可緩存）
（2）private：所有內(nèi)容只有客戶端可以緩存，Cache-Control的默認(rèn)取值
（3）no-cache：客戶端緩存內(nèi)容隐孽，但是是否使用緩存則需要經(jīng)過協(xié)商緩存來驗證決定
（4）no-store：所有內(nèi)容都不會被緩存癌椿，即不使用強(qiáng)制緩存，也不使用協(xié)商緩存
（5）max-age=xxx (xxx is numeric)：緩存內(nèi)容將在xxx秒后失效
接下來菱阵，我們直接看一個例子踢俄，如下：
由上面的例子我們可以知道：
（1）HTTP響應(yīng)報文中expires的時間值，是一個絕對值
（2）HTTP響應(yīng)報文中Cache-Control為max-age=600晴及，是相對值
由于Cache-Control的優(yōu)先級比expires都办，那么直接根據(jù)Cache-Control的值進(jìn)行緩存，意思就是說在600秒內(nèi)再次發(fā)起該請求虑稼，則會直接使用緩存結(jié)果霉翔，強(qiáng)制緩存生效告匠。
注：在無法確定客戶端的時間是否與服務(wù)端的時間同步的情況下鄙煤，Cache-Control相比于expires是更好的選擇昼伴，所以同時存在時，只有Cache-Control生效溯壶。
了解強(qiáng)制緩存的過程后及皂，我們拓展性的思考一下：
瀏覽器的緩存存放在哪里，如何在瀏覽器中判斷強(qiáng)制緩存是否生效茸塞？
這里我們以博客的請求為例躲庄，狀態(tài)碼為灰色的請求則代表使用了強(qiáng)制緩存查剖，請求對應(yīng)的Size值則代表該緩存存放的位置钾虐，分別為from memory cache 和 from disk cache。
那么from memory cache 和 from disk cache又分別代表的是什么呢笋庄？什么時候會使用from disk cache效扫，什么時候會使用from memory cache呢倔监？
from memory cache代表使用內(nèi)存中的緩存，from disk cache則代表使用的是硬盤中的緩存菌仁，瀏覽器讀取緩存的順序為memory –> disk浩习。
雖然我已經(jīng)直接把結(jié)論說出來了，但是相信有不少人對此不能理解济丘，那么接下來我們一起詳細(xì)分析一下緩存讀取問題谱秽，這里仍讓以我的博客為例進(jìn)行分析：
訪問https://heyingye.github.io/ –> 200 –> 關(guān)閉博客的標(biāo)簽頁 –> 重新打開https://heyingye.github.io/ –> 200(from disk cache) –> 刷新 –> 200(from memory cache)
過程如下：
（1）訪問博客網(wǎng)站
（2）關(guān)閉博客的標(biāo)簽頁
（3）重新打開博客
（4）刷新
看到這里可能有人小伙伴問了，最后一個步驟刷新的時候摹迷，不是同時存在著from disk cache和from memory cache嗎疟赊？
對于這個問題，我們需要了解內(nèi)存緩存(from memory cache)和硬盤緩存(from disk cache)峡碉，如下:
（1）內(nèi)存緩存(from memory cache)：內(nèi)存緩存具有兩個特點近哟，分別是快速讀取和時效性：
1、快速讀取：內(nèi)存緩存會將編譯解析后的文件鲫寄，直接存入該進(jìn)程的內(nèi)存中吉执，占據(jù)該進(jìn)程一定的內(nèi)存資源，以方便下次運(yùn)行使用時的快速讀取地来。
2戳玫、時效性：一旦該進(jìn)程關(guān)閉，則該進(jìn)程的內(nèi)存則會清空未斑。
（2）硬盤緩存(from disk cache)：硬盤緩存則是直接將緩存寫入硬盤文件中量九，讀取緩存需要對該緩存存放的硬盤文件進(jìn)行I/O操作，然后重新解析該緩存內(nèi)容颂碧，讀取復(fù)雜荠列，速度比內(nèi)存緩存慢。
在瀏覽器中载城，瀏覽器會在js和圖片等文件解析執(zhí)行后直接存入內(nèi)存緩存中肌似，那么當(dāng)刷新頁面時只需直接從內(nèi)存緩存中讀取(from memory cache)；而css文件則會存入硬盤文件中诉瓦，所以每次渲染頁面都需要從硬盤讀取緩存(from disk cache)川队。
2.2協(xié)商緩存
協(xié)商緩存就是強(qiáng)制緩存失效后，瀏覽器攜帶緩存標(biāo)識向服務(wù)器發(fā)起請求睬澡，由服務(wù)器根據(jù)緩存標(biāo)識決定是否使用緩存的過程固额，主要有以下兩種情況：
（1）協(xié)商緩存生效，返回304煞聪，如下
（2）協(xié)商緩存失敗斗躏，返回200和請求結(jié)果，如下
同樣昔脯，協(xié)商緩存的標(biāo)識也是在響應(yīng)報文的HTTP頭中和請求結(jié)果一起返回給瀏覽器的啄糙，控制協(xié)商緩存的字段分別有：Last-Modified / If-Modified-Since和Etag / If-None-Match笛臣，其中Etag / If-None-Match的優(yōu)先級比Last-Modified / If-Modified-Since高。
2.2.1Last-Modified / If-Modified-Since
（1）Last-Modified是服務(wù)器響應(yīng)請求時隧饼，返回該資源文件在服務(wù)器最后被修改的時間沈堡，如下：
（2）If-Modified-Since則是客戶端再次發(fā)起該請求時，攜帶上次請求返回的Last-Modified值燕雁，通過此字段值告訴服務(wù)器該資源上次請求返回的最后被修改時間诞丽。服務(wù)器收到該請求，發(fā)現(xiàn)請求頭含有If-Modified-Since字段拐格，則會根據(jù)If-Modified-Since的字段值與該資源在服務(wù)器的最后被修改時間做對比率拒，若服務(wù)器的資源最后被修改時間大于If-Modified-Since的字段值，則重新返回資源禁荒，狀態(tài)碼為200猬膨；否則則返回304，代表資源無更新呛伴，可繼續(xù)使用緩存文件勃痴，如下。
2.2.2Etag / If-None-Match
（1）Etag是服務(wù)器響應(yīng)請求時热康，返回當(dāng)前資源文件的一個唯一標(biāo)識(由服務(wù)器生成)沛申，如下：
（2）If-None-Match是客戶端再次發(fā)起該請求時，攜帶上次請求返回的唯一標(biāo)識Etag值姐军，通過此字段值告訴服務(wù)器該資源上次請求返回的唯一標(biāo)識值铁材。服務(wù)器收到該請求后，發(fā)現(xiàn)該請求頭中含有If-None-Match奕锌，則會根據(jù)If-None-Match的字段值與該資源在服務(wù)器的Etag值做對比著觉，一致則返回304，代表資源無更新惊暴，繼續(xù)使用緩存文件饼丘；不一致則重新返回資源文件，狀態(tài)碼為200辽话，如下肄鸽。
注：Etag / If-None-Match優(yōu)先級高于Last-Modified / If-Modified-Since，同時存在則只有Etag / If-None-Match生效油啤。
三典徘、總結(jié)
強(qiáng)制緩存優(yōu)先于協(xié)商緩存進(jìn)行，若強(qiáng)制緩存(Expires和Cache-Control)生效則直接使用緩存益咬，若不生效則進(jìn)行協(xié)商緩存(Last-Modified / If-Modified-Since和Etag / If-None-Match)逮诲，協(xié)商緩存由服務(wù)器決定是否使用緩存，若協(xié)商緩存失效，那么代表該請求的緩存失效汛骂，重新獲取請求結(jié)果，再存入瀏覽器緩存中评腺；生效則返回304帘瞭，繼續(xù)使用緩存，主要過程如下：
以上便是瀏覽器緩存的過程
