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Java 面试题：HTTP缓存：强制缓存和协商缓存--xunznux

article 2024/11/17 21:44:27

以下是整理后的关于HTTP缓存的内容，修正了错误并补充了缺失的知识点：

HTTP缓存是一种在客户端或代理服务器本地存储资源副本的机制，旨在提高访问效率和减少带宽消耗。当客户端再次请求已经缓存的资源时，会优先检查本地缓存是否有效。如果存在有效缓存，直接使用本地缓存数据，而无需再次通过网络获取服务器的响应。这就是HTTP缓存的基本原理。

HTTP缓存主要有两种实现方式：强制缓存和协商缓存。

强制缓存是指浏览器判断请求的资源是否命中强缓存规则，如果命中，则直接从本地缓存读取资源，无需与服务器进行任何通讯。

Expires（已弃用）：这是HTTP/1.0的缓存机制，服务器通过Expires头部指定资源过期时间。浏览器通过比较本地时间与Expires指定的时间来判断缓存是否有效。然而，由于Expires依赖客户端的本地时间，如果客户端的时间不准确，可能导致缓存判断出错。正因为如此，Expires在现代浏览器中已经基本被废弃，取而代之的是Cache-Control。
Cache-Control：这是HTTP/1.1引入的更为精确的缓存控制机制，通过在Cache-Control头部指定缓存策略和过期时间，控制资源的缓存行为。Cache-Control支持多个指令，其中包括：
- max-age=N：指定资源从请求时间开始缓存的最大有效时间（秒）。
- s-maxage=N：专门针对共享缓存（如CDN），指定资源的缓存时间。
- no-cache：不使用强制缓存，每次请求都必须向服务器进行验证（走协商缓存）。
- no-store：禁止任何形式的缓存，资源每次都必须从服务器获取。
- public：资源可以被浏览器和代理服务器缓存。
- private：资源只能被浏览器缓存，不允许代理服务器缓存。

强制缓存的工作流程：

当强制缓存失效或Cache-Control设置为no-cache时，浏览器会与服务器协商是否可以继续使用本地缓存，这种机制称为协商缓存。

Last-Modified 和 If-Modified-Since：通过资源的最后修改时间来判断缓存是否有效。
1. 服务器在首次响应时，返回资源的最后修改时间，并通过Last-Modified头部传递给客户端。
2. 客户端在后续请求时，通过If-Modified-Since头部携带上次获取的Last-Modified时间值。
3. 服务器比较资源的最后修改时间和If-Modified-Since的时间，如果资源未修改，则返回304状态码，表示客户端可以使用本地缓存，否则返回新资源。

缺点：

因为基于修改时间判断，如果文件内容未改动但修改时间变动（如改名等），会导致不必要的缓存失效。
Last-Modified精度为秒，短时间内的多次修改可能导致缓存判断失误。
ETag 和 If-None-Match：使用资源的指纹（哈希值）判断缓存是否有效。
1. 服务器在响应时为资源生成唯一的ETag（实体标签），并通过头部传递给客户端。
2. 客户端在后续请求时，通过If-None-Match头部携带上次获取的ETag值。
3. 服务器比较当前资源的ETag与If-None-Match的值，如果一致，则返回304状态码，表示缓存有效；否则返回新资源及更新后的ETag。