【HTTP】缓存
随着用户访问量越来越大，缓存变得越来越重要。HTTP文件缓存可以减少冗余数据的传输；缓解网络瓶颈；降低对原始服务器的请求；以及降低距离延迟。
命中和未命中
有了缓存，就可以保留第一条服务器响应的副本，后继请求就可以有缓存的副本来应对了。可以用已有的副本为某些达到缓存的请求提供服务，这些被称为缓存命中（cache hit）。HTTP没有为用户提供一种手段来区分响应是否缓存命中的，还是访问原始服务器得到的。在客户端使用Date首部，将响应中Date首部的值与当前时间进行比较，如果响应中的日期值比较早，客户端通常就可以认为是一条缓存的响应。现代浏览器通常会使用200 OK (from disk cache)进行标识来自缓存
再验证
原始服务器的内容可能会发生变化，缓存要不时的对其进行检测，看看它们保存的副本是否仍是服务器上最新的副本，这些“新鲜度检测”被称为HTTP再验证（revalidation）。
文档过期
通过特殊的HTTP Cache-Control:max-age首部（HTTP/1.1）和Expires首部（HTTP/1.0+），HTTP让原始服务器向每个文档附件一个“过期日期”。在文档过期之前，缓存可以以任意频率使用这些副本，而无需与服务器联系（不会发起任何请求）。
首部 | 描述 |
|---|---|
Cache-Control:max-age | max-age值定义了文档的最大使用期—从第一次生成文档到文档不再新鲜、无法使用为止（单位：秒） Cache-Control:max-age=3600 |
Expires | 指定一个绝对的过期日期 Expires:Fri, 30 Jun 2017 11:40:21 GMT |
用条件方法进行再验证
HTTP的条件方法可以高效地实现再验证。HTTP允许缓存向原始服务器发送一个“条件Get请求”，请求服务器只有在文档与缓存中现有的副本不同时，才回送对象主体；否则值返回304 Not Modified，不携带主体。
首部 | 描述 |
|---|---|
If-Modified-Since:<date> | 如果从指定日期之后文档被修改过了，就执行请求的方法。可以与Last-Modified服务器响应首部配合使用，只有在内容被修改后与已缓存版本有所不同时才去获取内容。 |
If-None-match:<tags> | 服务器可以为文档提供特殊的标签ETag，而不是将其与最近日期相匹配，这些标签就像序列号一样。如果已缓存标签与服务器文档中的标签有所不同，就会执行请求的方法。 |
如果服务器发送了一个实体标签，HTTP/1.1客户端就必须使用实体标签验证器。如果服务器只回送了一个Last-Modified值，客户端就可以使用If-Modified-Since验证。如果都提供了，HTTP/1.0和HTTP/1.1缓存都可以正确响应。
缓存的处理步骤
（1）接收—缓存从网络中读取抵达的请求报文； （2）解析—缓存对报文进行解析，提取出URL和各种首部； （3）查询—缓存查看是否已有本地副本可用，如果没有，就获取一份副本（并将其保存在本地）； （4）新鲜度检测—缓存查看已缓存副本是否足够新鲜，如果不是，就询问服务器是否有任何更新条件Get请求； （5）创建响应—缓存会用新的首部和已缓存的主体来构建一条响应报文； （6）发送—缓存通过网络将响应发回给客户端； （7）日志—缓存可选地创建一个日志文件条目来描述这个事物。
Cache-Control:相对时间（秒为单位）（或者，Expires:绝对时间）如果未过期，直接读取浏览器缓存文件，不发生任何HTTP请求。- 在浏览器端判断上次返回头中是否包含Etag信息，有则连同If-None-Match一起向服务器端发送条件Get请求，304说明未做过修改，如果是200需要进入下一步；
- 在浏览器端判断上次返回头中是否包含Last-Modify信息，有则连同If-Modified-Since一起向服务器端发送条件Get请求，内容失效返回200，否则304;
- 如果Etag和Last-Modify都不存在，直接向服务器请求。
注意：如果返回304，不会有内容，节省请求大小！
控制缓存的能力
服务器可以通过HTTP定义的几种方式来指定在文档过期之前可以将其缓存多长时间。按照优先级递减的顺序：
- 附件一个
Cache-Control: no-store首部到响应中去； - 附件一个
Cache-Control: no-cache首部到响应中去； - 附件一个
Cache-Control: must-revalidate首部到响应中去； - 附件一个
Cache-Control: max-age首部到响应中去； - 附加一个
Expires日期首部到响应中去; - 不附加过期信息，让缓存确定自己的过期日期。
注意：标识为no-store的响应会禁止缓存对响应进行复制。缓存通常会像非缓存代理服务器一样，向客户端转发一条no-store响应，热后删除对象；标识为no-cache的响应实际上是可以存储在本地缓存区中的，只是在与原始服务器进行新鲜度再验证之前，缓存不能将其提供给客户端使用。
客户端的新鲜度限制
Web浏览器都有Refresh（刷新）或Reload（重载）按钮，可以强制对浏览器或代理缓存中可能过期的内容进行刷新。Refresh按钮会发布一个附加了Cache-Control请求首部的Get请求，这个请求会强制进行再验证，或者无条件地从服务器获取文档。
Safari/Firefox浏览器下通过Cache-Control:max-age=0进行控制；Chrome浏览器勾选Disable cache下通过Cache-Control:no-cache Pragma:no-cache
注意：HTML2.0定义了<META HTTP-EQUIV="Cache-control" CONTENT="no-cache">来标记非缓存，其并不是控制文档缓存特性的最好方法。
缓存和广告
广告通常是向用户显示一次广告内容，内容提供商就会得到相应的收益。缓存—它们会向原始服务器隐藏实际的访问次数。现在广告商会使用各种类型的“缓存清除”技术来确保缓存不会窃取他们的命中流量。常用解决方案：每次访问都与原始服务器进行再验证（携带no-cache或每次访问重写广告URL）。这样，每次访问都会将命中推向原始服务器，但通常不会传送任何主题数据，不会降低失误处理速度。
缓存层次结构
其基本思想是在靠近客户端的地方使用小型廉价缓存，而更高层次中，则逐步采用更大、功能更强的缓存来装载多用户共享的文档。