一下面、緩存概念
1湾戳、緩存的類型
頁(yè)面緩存
- 頁(yè)面緩存是將動(dòng)態(tài)頁(yè)面直接生成靜態(tài)的頁(yè)面放在服務(wù)器端，用戶調(diào)取相同頁(yè)面時(shí)祷安，靜態(tài)頁(yè)面將直接下載到客戶端，不再需要通過(guò)程序的運(yùn)行和數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)兔乞，大大節(jié)約了服務(wù)器的負(fù)載汇鞭。每次訪問(wèn)頁(yè)面時(shí)凉唐，會(huì)檢測(cè)相應(yīng)的緩存頁(yè)面是否存在，若不存在霍骄，則連接數(shù)據(jù)庫(kù)得到數(shù)據(jù)渲染頁(yè)面并生成緩存頁(yè)面文件台囱，這樣下次訪問(wèn)的頁(yè)面文件就發(fā)揮作用了。
瀏覽器緩存
- 瀏覽器緩存機(jī)制读整，主要就是HTTP協(xié)議定義的緩存機(jī)制(如 Expires;Cache-control等),還包括非HTTP協(xié)議定義的緩存機(jī)制簿训，如使用HTML Meta標(biāo)簽。
數(shù)據(jù)緩存
數(shù)據(jù)緩存是最靈活的一種緩存米间。但是需要在代碼中額外的步驟才能使用强品。當(dāng)所有用戶都在發(fā)布信息的時(shí)候，用戶發(fā)布信息后想立即看到這些數(shù)據(jù)屈糊，就需要數(shù)據(jù)緩存來(lái)實(shí)現(xiàn)的榛。
目前的實(shí)現(xiàn)分為兩種方式：
1.內(nèi)容緩存：將緩存數(shù)據(jù)存放在服務(wù)器的內(nèi)存空間中。
2.文件緩存：緩存數(shù)據(jù)存放在服務(wù)器的硬盤空間中
數(shù)據(jù)庫(kù)緩存
- 數(shù)據(jù)庫(kù)的緩存一般由數(shù)據(jù)庫(kù)提供逻锐，可以對(duì)表建立高速緩存困曙。數(shù)據(jù)庫(kù)中，用戶可能多次執(zhí)行相同的查詢語(yǔ)句谦去，為了提高查詢效率慷丽，數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)在內(nèi)存劃分一個(gè)專門的區(qū)域，用來(lái)存放用戶最近執(zhí)行的查詢鳄哭，這塊區(qū)域就是緩存要糊。
反向代理緩存
- 就像代理服務(wù)器緩存和瀏覽器緩存一樣，我們同樣可以講內(nèi)容緩存在反向代理服務(wù)器上妆丘，所有緩存機(jī)制的實(shí)現(xiàn)仍然采用HTTP/1.1協(xié)議锄俄。
2、程序的運(yùn)行具有局部性特征：
時(shí)間局部性：一個(gè)數(shù)據(jù)被訪問(wèn)過(guò)之后勺拣，可能很快會(huì)被再次訪問(wèn)到奶赠；
空間局部性：一個(gè)數(shù)據(jù)被訪問(wèn)時(shí)，其周邊的數(shù)據(jù)也有可能被訪問(wèn)到
3药有、緩存應(yīng)用特點(diǎn)
提高cache緩存命中毅戈，
增強(qiáng)熱區(qū)局部性；
改善提高時(shí)效性：
在緩存空間耗盡時(shí)使用LRU（最近最少使用算法）愤惰；
過(guò)期：緩存清理
4苇经、緩存命中率：公式hit/(hit+miss)
(0,1)
頁(yè)面命中率：基于頁(yè)面數(shù)量進(jìn)行衡量
字節(jié)命中率：基于頁(yè)面的體積進(jìn)行衡量
查詢命中率：基于數(shù)據(jù)查詢數(shù)量進(jìn)行衡量
緩存與否：
私有數(shù)據(jù)：private，private cache宦言；
公共數(shù)據(jù)：public, public or private cache;
二扇单、緩存有效性判斷機(jī)制和對(duì)應(yīng)首部：
1、Expires過(guò)期時(shí)間控制法
- Expires是HTTP 1.0所提供的控制字段奠旺，是web服務(wù)器響應(yīng)報(bào)文的字段蜘澜，用于告訴客戶端瀏覽器在Expires所指定的過(guò)期時(shí)間到來(lái)前施流，瀏覽器可直接從瀏覽器本地緩存中讀取緩存響應(yīng)請(qǐng)求，無(wú)需再次發(fā)送請(qǐng)求到服務(wù)器鄙信。
-
而HTTP/1.1則使用相對(duì)時(shí)間控制法瞪醋，通過(guò)Expires定義同一時(shí)區(qū)過(guò)期：
示例
如圖上述圖中，Data表示請(qǐng)求報(bào)文發(fā)送的時(shí)間扮碧，而Expires則表示緩存在此日期到來(lái)前都是有效的。因此客戶再次訪問(wèn)這類資源時(shí)杏糙，瀏覽器會(huì)直接從本地緩存中響應(yīng)慎王。
2、Cache-control
Cache-Control和Expires的作用差不多宏侍，都是用于指明當(dāng)前資源的緩存有效期赖淤。通知客戶端瀏覽器是從本地緩存中直接讀取數(shù)據(jù)還是說(shuō)重新發(fā)送請(qǐng)求到服務(wù)器中獲取數(shù)據(jù)。Cache-control提供了多種資源有效期的選擇谅河，其優(yōu)先級(jí)高于Expires咱旱。下面我們來(lái)一起看下Cache-control可使用的值。
prublic：用于指示客戶端請(qǐng)求的資源科被任何緩存區(qū)所緩存绷耍。
private：用于指示對(duì)于當(dāng)前某個(gè)用戶的全部或部分響應(yīng)信息吐限，不能被共享緩存區(qū)所緩存處理。
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no-cache：指示說(shuō)明當(dāng)前帶請(qǐng)求或響應(yīng)的消息不能被緩存褂始。
max-age：在響應(yīng)報(bào)文中max-age通常用于告知客戶端當(dāng)前請(qǐng)求資源的緩存有效期的最大值（以秒為單位）崎苗；而在請(qǐng)求報(bào)文中通常使用max-age=0狐粱，表示客戶端向服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求確認(rèn)，確認(rèn)當(dāng)前請(qǐng)求的資源是否有修改胆数，如果沒有則直接使用本地緩存肌蜻，否則從服務(wù)器中獲取請(qǐng)求資源。
no-store：用于防止重要的信息被無(wú)意的發(fā)布诸典，在請(qǐng)求消息中附帶此Cache-control值將使得請(qǐng)求和響應(yīng)消息都不能使用緩存。
image.png
min-fresh：要求緩存服務(wù)器返回至少還未過(guò)指定時(shí)間的緩存資源必尼。
max-stale：該指令表示客戶機(jī)可以接收超出超時(shí)期間的響應(yīng)消息蒋搜。如果指定max-stale消息的值，那么客戶機(jī)可以接收超出超時(shí)期指定值之內(nèi)的響應(yīng)消息判莉。
3齿诞、Last-Modified/If-Modified-Since
Last-Modified/If-Modified-Since需要配置Cache-control一起使用。
Last-Modified：web服務(wù)器在響應(yīng)請(qǐng)求時(shí)骂租，會(huì)使用此字段來(lái)告訴瀏覽器祷杈，其請(qǐng)求的資源的最后修改時(shí)間。
If-Modified-Since：當(dāng)資源過(guò)期時(shí)或者請(qǐng)求中帶有Cache-Control：max-age=0渗饮，并且發(fā)現(xiàn)該資源的緩存具有Last-Modified聲明但汞，則向web服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求時(shí)帶上If-Modified-Since宿刮。web服務(wù)器收到請(qǐng)求后，將比較If-Modified-Since與被請(qǐng)求資源的最后修改時(shí)間私蕾。如果最后修改時(shí)間比If-Modified-Since的值更新僵缺，說(shuō)明資源已經(jīng)被改動(dòng)過(guò)，服務(wù)器會(huì)響應(yīng)此請(qǐng)求的資源踩叭，響應(yīng)狀態(tài)碼為200磕潮；否則，說(shuō)明資源沒更新容贝，則響應(yīng)HTTP 304自脯，告知瀏覽器可繼續(xù)使用本地緩存。
示例
4斤富、Etag/If-None-Match
Etag：web服務(wù)器響應(yīng)請(qǐng)求時(shí)膏潮，告訴瀏覽器當(dāng)前資源在服務(wù)器的唯一標(biāo)識(shí)（生成規(guī)則由服務(wù)器決定）。Apache中满力，ETag的值焕参，默認(rèn)是對(duì)文件的索引節(jié)（INode），大杏投睢（Size）和最后修改時(shí)間（MTime）進(jìn)行Hash后得到的叠纷。
Etag 可以解決 Last-Modified 無(wú)法解決的一些問(wèn)題。
三潦嘶、條件請(qǐng)求優(yōu)先級(jí)
1讲岁、一些文件也許會(huì)周期性的更改，但是他的內(nèi)容并不改變(僅僅改變的修改時(shí)間)衬以，這個(gè)時(shí)候我們并不希望客戶端認(rèn)為這個(gè)文件被修改了缓艳，而重新GET;
2、某些文件修改非常頻繁看峻，比如在秒以下的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行修改阶淘，(比方說(shuō)1s內(nèi)修改了N次)，If-Modified-Since能檢查到的變化時(shí)秒為單位的互妓，這種修改無(wú)法判斷溪窒。因此需要Etag來(lái)判斷。
3冯勉、某些服務(wù)器不能精確的得到文件的最后修改時(shí)間澈蚌；
如果Last-Modified與ETag一起使用時(shí)，服務(wù)器會(huì)優(yōu)先驗(yàn)證ETag灼狰。而Last-Modified的優(yōu)先級(jí)又高于Expires
也就是優(yōu)先級(jí)：ETag>Last-Modified>Expires
If-None-Match：當(dāng)資源過(guò)期時(shí)或者請(qǐng)求報(bào)文帶有Cache-Control：max-age=0時(shí)宛瞄，并且發(fā)現(xiàn)該資源的緩存具有Etage聲明，則再次向web服務(wù)器請(qǐng)求時(shí)帶上頭If-None-Match （Etag的值）交胚。web服務(wù)器收到請(qǐng)求后發(fā)現(xiàn)有頭If-None-Match 則與被請(qǐng)求資源的相應(yīng)校驗(yàn)串進(jìn)行比對(duì)份汗，決定返回200或304
總結(jié)：條件式請(qǐng)求有兩個(gè)邏輯
- Last-Modified/If-Modified-Since：自從緩存文件時(shí)間戳盈电，基于文件的修改時(shí)間戳來(lái)判別；缺點(diǎn)精度不夠杯活，但優(yōu)先使用
- Etag/If-None-Match：基于文件的校驗(yàn)碼來(lái)判別匆帚；缺點(diǎn)比較耗資源
最好是合并使用，客戶端到緩存過(guò)期使用旁钧，緩存到服務(wù)器用校驗(yàn)碼判別
參考文獻(xiàn)：http://www.reibang.com/p/e948549f34ae
https://blog.csdn.net/zhengwish/article/details/51497164
