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在当今互联网时代#xff0c;计算机网络已经成为了人们生活和工作中不可或缺的一部分。而要实现计算机之间的通信和数据传输#xff0c;就需要依靠各种网络协议来进行规范和约束。无论是浏览网页、发送电子邮件还是进行在线交流#xff0c;都离不开各种各样的网…✨ 专栏介绍
在当今互联网时代计算机网络已经成为了人们生活和工作中不可或缺的一部分。而要实现计算机之间的通信和数据传输就需要依靠各种网络协议来进行规范和约束。无论是浏览网页、发送电子邮件还是进行在线交流都离不开各种各样的网络协议。在本专栏中我们将深入学习各种常见的网络协议如HTTP、TCP/IP、UDP、DNS等。我们将探索这些协议的工作原理、数据包结构、状态管理以及与其他协议的关系。此外我们还将介绍网络安全和加密技术以及常见的网络攻击和防御方法。通过学习这些内容你将能够更好地理解计算机网络的运作原理并能够应用这些知识来解决实际问题和优化网络性能。让我们一起开始探索网络协议的奥秘吧点击订阅网络协议专栏 文章目录 ✨ 专栏介绍摘要 1. 缓存的基本原理2. 缓存策略3. 来自服务器的缓存指令4. 客户端的缓存指令如何判断缓存是否有效呢缓存有效缓存无效 5. 缓存标志结论 写在结尾前端设计模式专栏Vue专栏JavaScriptES6专栏 摘要
本文将深入探讨HTTP缓存协议的基本原理、缓存策略以及来自服务器和客户端的缓存指令。我们将详细解析缓存标志和相关头部字段以帮助开发人员更好地理解和应用HTTP缓存机制。 1. 缓存的基本原理
HTTP缓存是一种机制用于在客户端和服务器之间存储已请求资源的副本。当客户端再次请求相同资源时可以直接从缓存中获取而无需再次向服务器发送请求。这样可以减少网络流量、提高性能和用户体验极大的降低了服务器的处理压力。
HTTP缓存的基本原理如下
客户端发送请求到服务器并在响应中获取资源。服务器在响应中发送与资源相关的头部字段用于控制资源的缓存行为。客户端根据这些头部字段来决定是否将资源保存到缓存中。当客户端再次请求相同资源时会先检查是否存在有效的缓存副本。如果存在则直接从缓存中获取资源。
2. 缓存策略
这里就设计到一个缓存策略的问题这些问题包括
哪些资源需要加入到缓存哪些不需要缓存的时间是多久呢如果服务器的资源有改动客户端如何更新缓存呢如果缓存过期了可是服务器上的资源并没有发生变动又该如何处理呢…
为了有效利用HTTP缓存需要制定适当的缓存策略。以下是常见的缓存策略
强制缓存当资源被强制缓存在客户端时下一次请求时将直接从客户端获取而不发送请求到服务器。这是通过设置响应头部字段来实现的。协商缓存当资源未被强制缓存在客户端时客户端发送请求到服务器并根据服务器返回的响应判断是否使用已有的副本。这是通过与服务器进行协商来实现的。
3. 来自服务器的缓存指令
服务器可以通过响应头部字段发送缓存指令以指示客户端如何缓存资源。以下是常见的服务器缓存指令 Cache-Control这是最常用的服务器缓存指令用于控制资源的缓存行为。常见的Cache-Control指令包括 max-age指定资源在客户端缓存中的有效期以秒为单位。例如max-age3600表示资源在客户端缓存有效期为3600秒。no-cache表示客户端不能直接使用已有的副本需要先与服务器进行验证。no-store表示响应不能被任何形式的缓存进行保存每次请求都需要从服务器获取最新版本。 ETagETag是服务器为每个资源分配的唯一标识符。它可以是资源内容的哈希值、版本号或任何其他能够唯一标识资源的字符串。当客户端再次请求资源时可以将上次获取资源时服务器返回的ETag值发送给服务器以便服务器判断资源是否发生了变化。如果ETag值匹配服务器可以返回304 Not Modified客户端可以直接从缓存中获取资源。 DateDate是响应头部字段表示响应生成的日期和时间。它通常由服务器自动生成并用于协助缓存控制和验证机制。当客户端发送请求时会将上次获取资源时服务器返回的Date值发送给服务器。这有助于服务器判断客户端请求是否在资源过期之前发出。 这些缓存指令和头部字段在HTTP协议中起着关键作用帮助服务器和客户端进行缓存控制、协商和验证。 Last-ModifiedLast-Modified是响应头部字段表示资源的最后修改时间。服务器在响应中发送该字段以便客户端在下一次请求时将该值发送回服务器进行协商缓存。当客户端再次请求资源时可以将上次获取资源时服务器返回的Last-Modified值发送给服务器。如果资源在该时间之后未发生修改服务器会返回304 Not Modified客户端可以直接从缓存中获取资源。 这个字段用于协商缓存机制通过比较资源的最后修改时间来判断是否需要重新获取资源。 Expires 在http1.0版本中是通过Expires响应头来指定过期时间点的例如 Expires: Thu, 23 Apr 2023 22:08:38 GMT到了http1.1版本已更改为通过Cache-Control的max-age来记录了。
4. 客户端的缓存指令
客户端可以通过请求头部字段发送缓存指令以告知服务器其拥有的资源副本情况。以下是常见的客户端缓存指令
If-Modified-Since用于协商缓存客户端将上次获取资源时的Last-Modified值发送给服务器。服务器会比较资源的最后修改时间如果未发生变化则返回304 Not Modified客户端可以直接从缓存中获取资源。If-None-Match用于协商缓存客户端将上次获取资源时的ETag值发送给服务器。服务器会比较资源的ETag值如果匹配则返回304 Not Modified客户端可以直接从缓存中获取资源。
如何判断缓存是否有效呢
缓存有效 就是把max-age Date得到一个过期时间看看这个过期时间是否大于当前时间如果是则表示缓存还没有过期仍然有效如果不是则表示缓存失效。 当浏览器发现缓存有效时完全不会请求服务器直接使用缓存即可得到结果 此时如果你断开网络会发现资源仍然可用 这种情况会极大的降低服务器压力但当服务器更改了资源后浏览器是不知道的只要缓存有效它就会直接使用缓存
缓存无效 当浏览器发现缓存已经过期它并不会简单的把缓存删除而是问问服务器我这个缓存还能继续使用吗 于是浏览器向服务器发出了一个带缓存的请求又称之为协商缓存 带缓存的请求则是加上If-Modified-Since、If-None-Match的请求头。
服务器可能会产生两个情况
缓存已经失效 (200)缓存仍然有效304
5. 缓存标志
HTTP协议中使用一些标志来表示资源是否被缓存或如何进行缓存。以下是常见的缓存标志
Public表示响应可以被任何中间代理服务器如CDN和客户端进行缓存。Private表示响应只能被特定用户代理如浏览器进行缓存。No-Cache表示响应不能被直接使用需要先与服务器进行验证。No-Store表示响应不能被任何形式的缓存进行保存。
结论
HTTP缓存协议是提高性能和用户体验的重要机制。通过理解缓存的基本原理、制定适当的缓存策略以及使用服务器和客户端的缓存指令开发人员可以更好地利用HTTP缓存机制。同时了解和使用缓存标志可以更精确地控制资源的缓存行为。通过合理应用HTTP缓存协议我们可以减少网络流量、提高性能并提供更好的用户体验。 写在结尾
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