HTTP缓存

好的！下面我给你详细讲解 HTTP 缓存的知识，包括缓存的原理、相关头部字段及其应用场景，帮助你全面理解浏览器和 CDN 的缓存机制。

📦 HTTP 缓存详细解析

一、HTTP 缓存的作用

HTTP 缓存的核心目的是：

减少服务器压力和带宽使用
加快用户访问速度，提升体验
减少网络延迟和数据重复传输

二、缓存基本流程

客户端请求资源
如果本地有缓存，判断是否有效
- 有效则直接使用缓存
- 无效则向服务器发送条件请求
服务器根据请求头决定是否返回新内容或 304 状态
更新缓存或直接使用缓存

三、HTTP 缓存相关的请求与响应头

1. 控制缓存的关键头部

头部名称	请求/响应	说明
`Cache-Control`	请求和响应	现代缓存控制策略的核心
`Expires`	响应	资源过期的具体时间（HTTP/1.0）
`Last-Modified`	响应	资源最后修改时间
`If-Modified-Since`	请求	用于条件请求，询问资源是否被修改
`ETag`	响应	资源的唯一标识符（类似指纹）
`If-None-Match`	请求	用于条件请求，带上客户端的 ETag

2. 详细解释

2.1 Cache-Control

Cache-Control 是最重要的缓存头，支持多种指令，典型示例：

Cache-Control: public, max-age=3600, must-revalidate

public：表示资源可被任何缓存区缓存（包括 CDN、浏览器等）
private：只允许浏览器缓存，不允许 CDN 或代理缓存
max-age=秒数：缓存有效的最大时间
no-cache：缓存前必须向服务器验证（需条件请求）
no-store：不缓存，所有请求都走网络
must-revalidate：过期后必须验证缓存有效性

2.2 Expires

HTTP/1.0 用法，指定资源过期的具体时间点（GMT格式）
例：Expires: Wed, 21 Oct 2025 07:28:00 GMT
现代更多用 Cache-Control: max-age

2.3 Last-Modified 和 If-Modified-Since

Last-Modified：服务器告诉客户端资源最后修改时间
客户端下一次请求带 If-Modified-Since 询问资源是否改动
服务器比较时间，未修改返回 304 Not Modified，客户端继续用缓存

2.4 ETag 和 If-None-Match

ETag 是资源的唯一标识（如文件哈希或版本号）
客户端带 If-None-Match 请求，如果 ETag 未变，服务器返回 304
比时间更精确，避免“时间戳无变化但内容变了”的问题

四、缓存类型

缓存类型	说明
浏览器缓存	浏览器本地保存，减少网络请求
CDN 缓存	靠近用户的边缘节点缓存内容
代理服务器缓存	ISP 或企业代理缓存，减少跨网流量
服务端缓存	服务器端对动态内容缓存优化

五、缓存控制的实践建议

静态资源（图片、CSS、JS）：使用长缓存 Cache-Control: public, max-age=31536000 并配合文件名指纹（hash）实现缓存更新
动态内容（用户数据）：禁止缓存或使用 no-cache, must-revalidate 保证实时性
通过 ETag 或 Last-Modified 实现协商缓存，减少带宽浪费
CDN 结合缓存头合理配置，实现高效分发

六、特殊缓存相关头部

头部名称	说明
`Vary`	告诉缓存服务器基于哪些请求头区分缓存版本（如 `Vary: Accept-Encoding`）
`Pragma: no-cache`	旧版 HTTP/1.0 用来禁止缓存
`Age`	缓存数据在缓存服务器的存活时间
`Warning`	缓存警告信息

七、缓存流程总结图

客户端请求资源
      │
      ├─ 有缓存？─ 否 ──> 向服务器请求资源
      │                │
      │                ├─ 服务器返回 200 + 缓存头，客户端缓存
      │                └─
      └─ 是 ──> 检查缓存是否过期
               │
               ├─ 未过期 ──> 直接使用缓存
               └─ 过期 ──> 条件请求 (If-Modified-Since/If-None-Match)
                          │
                          ├─ 服务器返回 304，客户端继续用缓存
                          └─ 服务器返回 200，新资源更新缓存

八、总结一句话

HTTP 缓存机制通过**强制缓存（Cache-Control、Expires）与协商缓存（ETag、Last-Modified）**配合，极大地减少了网络请求和数据传输，是提升性能与用户体验的重要利器。