《HTTP协议》客户端缓存协商个人技术分享

浏览器缓存机制流程

Cache-Control 用于控制缓存的行为，字段支持同时指定多个指令，多个指令之间通过“,”分隔。

指令	说明
no-store	不缓存请求和响应的任何内容
max-age=[秒]	缓存的最大有效期
s-maxage=[秒]	缓存的最大有效期，功能与 `max-age` 相同，区别是： `s-maxage` 适用于公共缓存服务器
public	表明响应可以被任何对象（包括：发送请求的客户端，代理服务器，等等）缓存
private	表明响应只能被单个用户缓存，不能作为共享缓存（即代理服务器不应缓存它，即使缓存也不应该提供给除特定用户之外的其他用户）
no-cache	资源（不管是否过期），客户端都应该向服务器检查更新
immutable	资源（如果未过期）客户端不应向服务器检查更新
must-revalidate	资源（如果已过期），客户端必须向服务器检查更新（其实这已经是很多浏览器的默认行为了）
no-transform	不得对资源进行转换或转变。 `Content-Encoding` , `Content-Range` , `Content-Type` 等HTTP头不能由代理修改。（非透明代理可以对图像格式进行转换，以便节省缓存空间或者减少缓慢链路上的流量）

no-cache 或者 public 、 private 单独使用均不会让缓存服务器、客户端缓存响应内容，只有 max-age 是通知缓存服务器或客户端可以缓存响应内容。但是对于html、css、js、图片等静态资源，如果返回了 Etag 或 Last-Modified 即使没有指定 max-age ，部分客户端也会缓存。
优先级： s-maxage > max-age > 首部字段 Expires
如果资源未过期，且未指定 immutable 和 no-cache ，在火狐浏览器上执行刷新操作时，会向服务器检查更新，而谷歌浏览器不会（2018-11-11 22:39:54 星期日），由此可见，即使未显式指定 immutable ，部分客户端也已经为减少服务器请求做出了优化，不过显式的指定 immutable 仍然有必要，可以进一步减少其他浏览器的请求。

指令	说明
no-store	不缓存请求和响应的任何内容
no-cache	不使用缓存（即使缓存存在），期望服务器（包括代理服务器）返回最新的内容
max-age=[秒]	缓存的最大有效期。若无缓存：max-age不起作用。若有缓存：如果在有效期，则使用缓存，如果已过有效期，则向原始服务器检查是否有更新，无更新则返回304，客户端继续使用缓存，有更新则返回最新内容
only-if-cached	通常是发送给缓存服务器的指令，缓存服务器应该与原服务器有一套内在的更新缓存的机制。当客户端请求时，如果有缓存则返回，若无缓存则应该返回504状态码
max-stale（= [秒]）	表明客户端愿意接收一个已经失效的资源。可选的秒数表示超过到期时间点的秒数不能大于该给定秒数（当前时间点<=到期时间点+设定值）。省略值表示永远接收
min-fresh=[秒]	表示客户端希望获取一个能在指定的秒数内保持不失效的响应（当前时间<=到期时间点-设定值）
no-transform	不得对资源进行转换或转变。 `Content-Encoding` , `Content-Range` , `Content-Type` 等HTTP头不能由代理修改。（非透明代理可以对图像格式进行转换，以便节省缓存空间或者减少缓慢链路上的流量）

浏览器发送的Cache-control指令对最终的资源服务器没有意义，只对中间的缓存服务器起作用（浏览器本地缓存也相当于一个中间的缓存服务器）

总之，协议有协议的规范，具体的客户端、缓存服务器、服务端可能会有不同的实现。

首部字段 Expires 会将资源失效的日期告知客户端。在 Expires 字段值指定的时间之前，响应的副本会一直被保存。当超过指定的时间后，缓存服务器在请求发送过来时，会转向源服务器请求资源。

当首部字段 Cache-Control 有指定 max-age 指令时，max-age的优先级更高

Pragma 是HTTP/1.1 之前版本的历史遗留字段。规范定义的唯一形式，如下所示：

Pragma: no-cache

该首部字段属于通用首部字段，但只用在客户端发送的请求中。客户端会要求所有的中间服务器不返回缓存的资源，为了兼容HTTP/1.0，通常会同时发送两个首部字段：

Pragma: no-cache
Cache-Control: no-cache

If-Modified-Since 比较资源的更新时间。有更新则返回最新的资源，否则返回304（资源未更新）状态
If-None-Match 比较Etag标记。不匹配则返回最新的资源，否则返回304（资源未更新）状态

当缓存过期时间的响应头一个都没有的时候，浏览器根据响应头中 Date 和 Last-Modified 之间的时间差值，取其值的 10% 作为缓存时间周期。

谷歌浏览器使用了这一机制，而火狐浏览器未使用（没有过期时间的响应头时，向服务器发起缓存协商，如果服务器资源未变更则返回304）

谷歌浏览器使用缓存资源时，为什么请求头中有 cache-control: no-cache

谷歌浏览器使用缓存资源时，显示的请求头是生成缓存资源时的请求头。
- 如果使用 Ctrl+F5 强刷，请求头中会含有 cache-control: no-cache，得到服务器响应的资源后，缓存。再使用普通刷新，浏览器不会再请求服务器，而是直接使用本地缓存，此时显示的请求头中是含有 cache-control: no-cache 的。
- 如果清除浏览器缓存后，使用普通刷新，请求头中不会含有 cache-control: no-cache，得到服务器响应的资源后，缓存。再使用普通刷新，浏览器不会再请求服务器，而是直接使用本地缓存，此时显示的请求头中也是不会含有 cache-control: no-cache 的。