參考資料文章
https://github.com/zhangguixu/sourcecode/blob/master/network/cache.md
http://www.alloyteam.com/2016/03/discussion-on-web-caching/#prettyPhoto
http://blog.jobbole.com/30940/
http://caibaojian.com/browser-cache.html
https://kb.cnblogs.com/page/92320/
http://www.cnblogs.com/Leo_wl/p/5686610.html
緩存
全稱高速緩存（英文：cache,簡稱緩存）其原始意義是指訪問速度比一般隨機(jī)存取內(nèi)存（RAM）快的 一種RAM留攒，通常它不像系統(tǒng)主存那樣使用DRAM技術(shù)煤惩，而使用昂貴但較快速的SRAM技術(shù)。（維基百科）
緩存就是數(shù)據(jù)交互的緩沖區(qū)(稱作Cache),當(dāng)某一硬件要讀取數(shù)據(jù)時(shí)炼邀，會首先從緩存中查找需要的數(shù)據(jù)魄揉，如果找到了則直接執(zhí)行，找不到的話則從內(nèi)存中找拭宁。由于緩存的運(yùn)行速度比內(nèi)存快的多洛退，故緩存的作用就是幫助硬件更快的運(yùn)行。（百度百科）
總結(jié)：訪問速度比一般RAM快的數(shù)據(jù)交互緩沖區(qū)
作用
總結(jié)：存儲臨時(shí)訪問過的數(shù)據(jù)杰标，對寫入的數(shù)據(jù)進(jìn)行暫時(shí)存放兵怯，緩存提高數(shù)據(jù)的讀取速度
緩存分類
CPU緩存, 一級緩存, 二級緩存, 三級緩存,
超級緩存, 系統(tǒng)緩存, 磁盤緩存, 光驅(qū)緩存,
分布緩存, web緩存...
web緩存分類
客戶端(瀏覽器緩存)、代理服務(wù)器在旱、及服務(wù)器端
web緩存優(yōu)點(diǎn)
- 減少網(wǎng)絡(luò)流量摇零，從而減輕擁塞推掸。
- 降低客戶訪問延遲桶蝎，其主要原因有：①從代理服務(wù)器獲取內(nèi)容從而減小了傳輸延遲②沒有被緩存的內(nèi)容由于網(wǎng)絡(luò)擁塞及服務(wù)器負(fù)載的減輕而可以較快地被客戶獲取驻仅。
- 由于客戶的部分請求內(nèi)容可以從代理處獲取，從而減輕了遠(yuǎn)程服務(wù)器負(fù)載登渣。
- 如果由于遠(yuǎn)程服務(wù)器故障或者網(wǎng)絡(luò)故障造成遠(yuǎn)程服務(wù)器無法響應(yīng)客戶的請求噪服，客戶可以從代理中獲取緩存的內(nèi)容副本，使得WWW服務(wù)的魯棒性得到了加強(qiáng)胜茧。
web緩存缺點(diǎn)
- 客戶通過代理獲取的可能是過時(shí)的內(nèi)容粘优。
- 如果發(fā)生緩存失效，客戶的訪問延遲由于額外的代理處理開銷而增加呻顽。因此在設(shè)計(jì)Web緩存系統(tǒng)時(shí)雹顺，應(yīng)力求做到Cache命中率最大化和失效代價(jià)最小化。
- 代理可能成為瓶頸廊遍。因此應(yīng)為一個(gè)代理設(shè)定一個(gè)服務(wù)客戶數(shù)量上限及一個(gè)服務(wù)效率下限嬉愧，使得一個(gè)代理系統(tǒng)的效率至少同客戶直接和遠(yuǎn)程服務(wù)器相連的效率一樣。
瀏覽器器緩存
瀏覽器緩存(BrowerCaching)是瀏覽器在本地磁盤對用戶最近請求過的文檔進(jìn)行存儲隘膘，當(dāng)訪問者再次訪問同一頁面時(shí)痒蓬，瀏覽器就可以直接從本地磁盤加載文檔蚓峦。
頁面的緩存狀態(tài)是由http-header來決定的，一個(gè)服務(wù)器響應(yīng)信息裕便。Http的Cache機(jī)制總共有4個(gè)組成部分:
Cache-Control、Last-Modified（If-Modified-Since）见咒、Etag（If-None-Match） 偿衰、Expires。
服務(wù)器響應(yīng)頭：Last-Modified论颅，Etag
瀏覽器請求頭：If-Modified-Since哎垦，If-None-Match
一、Cache-Control：
- max-age（單位為s）指定設(shè)置緩存最大的有效時(shí)間恃疯，定義的是時(shí)間長短。當(dāng)瀏覽器向服務(wù)器發(fā)送請求后今妄，在max-age這段時(shí)間里瀏覽器就不會再向服務(wù)器發(fā)送請求了郑口。
我們來找個(gè)資源看下。比如shang.qq.com上的css資源盾鳞，max-age=2592000犬性，也就是說緩存有效期為2592000秒（也就是30天）。于是在30天內(nèi)都會使用這個(gè)版本的資源腾仅，即使服務(wù)器上的資源發(fā)生了變化乒裆，瀏覽器也不會得到通知。max-age會覆蓋掉Expires推励，后面會有討論鹤耍。
-
s-maxage（單位為s）同max-age肉迫，只用于共享緩存（比如CDN緩存）。
比如稿黄，當(dāng)s-maxage=60時(shí)喊衫，在這60秒中，即使更新了CDN的內(nèi)容杆怕，瀏覽器也不會進(jìn)行請求族购。也就是說max-age用于普通緩存，而s-maxage用于代理緩存陵珍。如果存在s-maxage寝杖，則會覆蓋掉max-age和Expires header。
-
public 指定響應(yīng)會被緩存互纯，并且在多用戶間共享朝墩。也就是下圖的意思。如果沒有指定public還是private伟姐，則默認(rèn)為public收苏。
此處輸入圖片的描述 -
private 響應(yīng)只作為私有的緩存（見下圖），不能在用戶間共享愤兵。如果要求HTTP認(rèn)證鹿霸，響應(yīng)會自動設(shè)置為private。
此處輸入圖片的描述 -
no-cache 指定不緩存響應(yīng)秆乳，表明資源不進(jìn)行緩存懦鼠，比如
此處輸入圖片的描述
但是設(shè)置了no-cache之后并不代表瀏覽器不緩存，而是在緩存前要向服務(wù)器確認(rèn)資源是否被更改屹堰。因此有的時(shí)候只設(shè)置no-cache防止緩存還是不夠保險(xiǎn)肛冶，還可以加上private指令，將過期時(shí)間設(shè)為過去的時(shí)間扯键。
no-store 絕對禁止緩存睦袖，一看就知道如果用了這個(gè)命令當(dāng)然就是不會進(jìn)行緩存啦～每次請求資源都要從服務(wù)器重新獲取。
must-revalidate指定如果頁面是過期的荣刑，則去服務(wù)器進(jìn)行獲取馅笙。這個(gè)指令并不常用，就不做過多的討論了厉亏。
二董习、Expires
緩存過期時(shí)間，用來指定資源到期的時(shí)間爱只，是服務(wù)器端的具體的時(shí)間點(diǎn)皿淋。也就是說，Expires=max-age + 請求時(shí)間，需要和Last-modified結(jié)合使用窝趣。但在上面我們提到過蔗喂，cache-control的優(yōu)先級更高。 Expires是Web服務(wù)器響應(yīng)消息頭字段高帖，在響應(yīng)http請求時(shí)告訴瀏覽器在過期時(shí)間前瀏覽器可以直接從瀏覽器緩存取數(shù)據(jù)，而無需再次請求畦粮。
三散址、Last-modified
服務(wù)器端文件的最后修改時(shí)間，需要和cache-control共同使用宣赔，是檢查服務(wù)器端資源是否更新的一種方式预麸。當(dāng)瀏覽器再次進(jìn)行請求時(shí)，會向服務(wù)器傳送If-Modified-Since報(bào)頭儒将，詢問Last-Modified時(shí)間點(diǎn)之后資源是否被修改過吏祸。如果沒有修改，則返回碼為304钩蚊，使用緩存贡翘；如果修改過，則再次去服務(wù)器請求資源砰逻，返回碼和首次請求相同為200鸣驱，資源為服務(wù)器最新資源。
如下圖蝠咆，最后修改時(shí)間為2014年12月19日星期五2點(diǎn)50分47秒
四踊东、ETag
根據(jù)實(shí)體內(nèi)容生成一段hash字符串，標(biāo)識資源的狀態(tài)刚操，由服務(wù)端產(chǎn)生闸翅。瀏覽器會將這串字符串傳回服務(wù)器，驗(yàn)證資源是否已經(jīng)修改菊霜，如果沒有修改坚冀，過程如下：
使用ETag可以解決Last-modified存在的一些問題：
- 某些服務(wù)器不能精確得到資源的最后修改時(shí)間，這樣就無法通過最后修改時(shí)間判斷資源是否更新
- 如果資源修改非常頻繁鉴逞，在秒以下的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行修改遗菠，而Last-modified只能精確到秒
- 一些資源的最后修改時(shí)間改變了，但是內(nèi)容沒改變华蜒，使用ETag就認(rèn)為資源還是沒有修改的辙纬。
瀏覽器請求到響應(yīng)的過程
瀏覽器緩存分類
緩存協(xié)商，徹底緩存 又稱 協(xié)商緩存和強(qiáng)緩存
強(qiáng)緩存
強(qiáng)緩存是利用http的返回頭中的Expires或者Cache-Control兩個(gè)字段來控制的叭喜，用來表示資源的緩存時(shí)間贺拣。
Expires
該字段是http1.0時(shí)的規(guī)范，它的值為一個(gè)絕對時(shí)間的GMT格式的時(shí)間字符串，比如Expires:Mon,18 Oct206623:59:59GMT譬涡。這個(gè)時(shí)間代表著這個(gè)資源的失效時(shí)間闪幽，在此時(shí)間之前，即命中緩存涡匀。這種方式有一個(gè)明顯的缺點(diǎn)盯腌，由于失效時(shí)間是一個(gè)絕對時(shí)間，所以當(dāng)服務(wù)器與客戶端時(shí)間偏差較大時(shí)陨瘩，就會導(dǎo)致緩存混亂腕够。
Cache-Control
Cache-Control是http1.1時(shí)出現(xiàn)的header信息，主要是利用該字段的max-age值來進(jìn)行判斷舌劳，它是一個(gè)相對時(shí)間帚湘，例如Cache-Control:max-age=3600，代表著資源的有效期是3600秒甚淡。cache-control除了該字段外大诸，還有下面幾個(gè)比較常用的設(shè)置值：
協(xié)商緩存
協(xié)商緩存就是由服務(wù)器來確定緩存資源是否可用，所以客戶端與服務(wù)器端要通過某種標(biāo)識來進(jìn)行通信贯卦，從而讓服務(wù)器判斷請求資源是否可以緩存訪問资柔，這主要涉及到下面兩組header字段，這兩組搭檔都是成對出現(xiàn)的撵割，即第一次請求的響應(yīng)頭帶上某個(gè)字段（Last-Modified或者Etag）建邓，則后續(xù)請求則會帶上對應(yīng)的請求字段（If-Modified-Since或者If-None-Match），若響應(yīng)頭沒有Last-Modified或者Etag字段睁枕，則請求頭也不會有對應(yīng)的字段官边。
Last-Modify/If-Modify-Since
瀏覽器第一次請求一個(gè)資源的時(shí)候，服務(wù)器返回的header中會加上Last-Modify外遇，Last-modify是一個(gè)時(shí)間標(biāo)識該資源的最后修改時(shí)間注簿，例如Last-Modify:Thu,31 Dec 2037 23:59:59GMT。當(dāng)瀏覽器再次請求該資源時(shí)跳仿，request的請求頭中會包含If-Modify-Since诡渴，該值為緩存之前返回的Last-Modify。服務(wù)器收到If-Modify-Since后菲语，根據(jù)資源的最后修改時(shí)間判斷是否命中緩存妄辩。如果命中緩存，則返回304山上，并且不會返回資源內(nèi)容眼耀，并且不會返回Last-Modify。
ETag/If-None-Match
與Last-Modify/If-Modify-Since不同的是佩憾，Etag/If-None-Match返回的是一個(gè)校驗(yàn)碼哮伟。ETag可以保證每一個(gè)資源是唯一的干花，資源變化都會導(dǎo)致ETag變化。服務(wù)器根據(jù)瀏覽器上送的If-None-Match值來判斷是否命中緩存楞黄。如果Etag的值和If-None-Match的值相等池凄，說明服務(wù)器的資源沒有更新，返回304狀態(tài)碼鬼廓，客戶端直接讀取緩存即可肿仑。如果Etag的值和If-None-Match的值不等，說明服務(wù)器的資源有更新碎税，返回200狀態(tài)碼尤慰，不讀取緩存，重新從服務(wù)器獲取資源蚣录。
與Last-Modified不一樣的是，當(dāng)服務(wù)器返回304 Not Modified的響應(yīng)時(shí)眷篇，由于ETag重新生成過萎河，response header中還會把這個(gè)ETag返回，即使這個(gè)ETag跟之前的沒有變化蕉饼。
瀏覽器頁面請求
第一次
第一次請求虐杯，無論是靜態(tài)文件還是其他文件，都是從服務(wù)器那里讀取的昧港。因此沒有緩存之說擎椰。等第一次請求完，瀏覽器就有緩存了创肥，然后整個(gè)的加載過程就完全不一樣了达舒。
瀏覽器再次請求
瀏覽器再次請求，情況就不一樣了叹侄。首先會讀取緩存巩搏，然后判斷緩存是否過期，如果不過期趾代，就直接讀取緩存贯底。否則，判斷瀏覽器返回的頭部信息是否存在Etag,如果存在撒强，瀏覽器會像服務(wù)器發(fā)送帶有If-None-Match的請求頭禽捆，來和服務(wù)器返回的Etag做對比，如果if-None-Match和Etag相等飘哨。說明緩存沒有更新胚想，服務(wù)器返回304，瀏覽器繼續(xù)從緩存讀取相應(yīng)的內(nèi)容芽隆。如果if-None-Match和Etag不等顿仇，則服務(wù)器返回200淘正，瀏覽器重新需要從服務(wù)器獲取內(nèi)容。
如果服務(wù)器的返回信息里面沒有Etag臼闻，則判斷瀏覽器的返回信息里是否有Last-Modified鸿吆。如果有，瀏覽器會像服務(wù)器發(fā)送一個(gè)if-Modified-Since的請求頭述呐。然后if-Modified-Since的值會和Last-Modified的值做對比惩淳，如果if-Modified-Since的值大于等于Last-Modified，則服務(wù)器返回304乓搬，文件沒有更新思犁，直接讀取緩存即可。如果if-Modified-Since
的值小于Last-Modified进肯。則說明瀏覽器的緩存不是最新的激蹲，需要從服務(wù)器重新讀取。如果服務(wù)器返回的頭部信息既沒有Etag江掩，又沒有Last-Modified,則緩存已經(jīng)失效了学辱，重新服務(wù)器抓取。
瀏覽器緩存優(yōu)點(diǎn)：
- 減少了冗余的數(shù)據(jù)傳輸环形，節(jié)省了網(wǎng)費(fèi)
- 減少了服務(wù)器的負(fù)擔(dān)策泣，大大提升了網(wǎng)站的性能
- 加快了客戶端加載網(wǎng)頁的速度
web(World Wide Web 互聯(lián)網(wǎng)總稱)
CND(Content Delivery Network 內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò))
DNS(domain name system 域名系統(tǒng))
TCP/IP(transmission control protocal/Internet protocol
傳輸控制協(xié)議／互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議)
