通过HTTP Header控制缓存 _HTTP

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我们经常通过缓存技术来加快网站的访问速度，从而提升用户体验。HTTP协议中也规定了一些和缓存相关的Header，来允许浏览器或共享高速缓存缓存资源。这些Header包括：

Last-Modified 和 If-Modified-SinceETag 和 If-None-MatchExpiresCache-Control
以上Header又可以分成两种类型：协商缓存：浏览器发送验证到服务器，由服务器决定是否从缓存中读取，如 1 和 2。强缓存：浏览器验证缓存的有效性，然后决定是否从缓存中读取数据，如 3 和 4。
本文将会分别介绍这四种配置的作用以及可能产生的影响。

1、Last-Modified 和 If-Modified-Since
Last-Modified：服务器在响应请求时，告知浏览器资源的最后修改时间。
If-Modified-Since：浏览器再次发送请求时，会通过此Header通知服务器在上次请求时所得到的资源最后修改时间。服务器会将If-Modified-Since与被请求资源的最后修改时间进行比对。若资源的最后修改时间晚于If-Modified-Since，表示资源已被改动，则响最新的资源，返回200状态码；若资源的最后修改时间早于或等于If-Modified-Since，表示浏览器端的资源已经是最新版本，响应304状态码，通知浏览器继续使用缓存中的资源。
2、ETag 和 If-None-Match
ETag：服务器分配给资源的唯一标识符，资源被修改后，ETag也会随之发生变化。
If-None-Match：浏览器再次发送请求时，会通过此Header通知服务器已缓存资源的ETag 。服务器会将If-None-Match与被请求资源的最新ETag进行比对。若不相同，表示资源已被改动，则响应最新的资源，返回200状态码；若值相同，则直接响应304状态码，通知浏览器继续使用缓存中的资源。
3、Expires
服务器可以通过此Header向浏览器传递一个具体的时间（格林威治格式，例如：Thu, 19 Jul 2018 07:43:05 GMT），来明确地宣告资源的有效期。在资源过期之前，浏览器不再发送请求，而是直接从缓存中读取数据。只有当资源过期之后，浏览器才会再次向服务器请求该资源。
4、Cache-Control
服务器使用此Header来向客户端建议缓存策略，它有一下几个可选值：

max-age=秒：告知浏览器缓存的有效时长，在该时间内浏览器将直接从缓存中读取数据。
s-maxage=秒：作用同max-age，但是只对共享高速缓存（如CDN）有效，对浏览器无效。
no-cache：告知浏览器不要直接使用缓存，而是必须向服务器发送请求。
no-store：告知浏览器不要缓存本次请求和响应的任何信息。
public：宣告任何缓存媒介都可以缓存该响应。
private：宣告该响应只允许个体客户端（如浏览器）去缓存，而不允许共享高速缓存（如CDN）去缓存。

在上面的介绍中我们了解到浏览器会根据max-age设置的时间进行缓存。而通过研究发现CDN也会识别源站响应头中Cache-Control属性，根据max-age设置的时间进行缓存，但是，如果源站同时设置了s-maxage和max-age，那么CDN会优先采用s-maxage 。
下面通过图例来展示一下这些可选值的效果。
首先了解一下浏览器是怎样根据max-age进行缓存的：

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从上图不难发现，服务器在Header中返回了Cache-Control: max-age=100后，浏览器成功缓存100秒，该时间段内的请求都从直接以本地缓存来响应。
那么，服务器在Header中返回Cache-Control:s-maxage=100时，又会对浏览器产生什么样的影响呢？

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如上图所示，浏览器没有采取任何缓存策略，这是因为s-maxage面向的是共享高速缓。
上面这两个例子很容易理解，在现实世界中，为了加快网站响应速度，我们可能会在浏览器和服务器之间引入CDN服务。浏览器的请求会先到达CDN，然后CDN判断是从缓存中读取数据还是回源到服务器。接下来，让我们看看max-age和s-maxage会对CDN的缓存策略带来哪些影响。