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本篇內容主要講解“Nginx 客戶端緩存的原理是什么”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實用性強。下面就讓丸趣 TV 小編來帶大家學習“Nginx 客戶端緩存的原理是什么”吧!

緩存的作用

緩存對于 Web 服務至關重要，尤其對于大型高負載 Web 站點。緩存作為性能優化的一個重要手段，可以在極大程度上減輕后端服務器的負載。通常對于靜態資源，即不經常更新的資源，如圖片，CSS 或 JS 等進行緩存，而不用每次都向服務器請求，這樣就可以減輕服務器的壓力。

緩存的分類

緩存可以分為客戶端緩存和服務端緩存。

客戶端緩存指的是瀏覽器緩存, 瀏覽器緩存是最快的緩存, 因為它直接從本地獲取(但有可能需要發送一個協商緩存的請求), 它的優勢是可以減少網絡流量, 加快請求速度。

服務端緩存指的是反向代理服務器或 CDN 的緩存, 他的作用是用于減輕后端實際的 Web Server 的壓力。

瀏覽器緩存可以分為兩種模式，強緩存和協商緩存。

強緩存（無 HTTP 請求，無需協商）

直接讀取本地緩存，無需向服務端發送請求確認，HTTP 返回狀態碼是 200（from memory cache 或者 from disk cache，不同瀏覽器返回的信息不一致的）。

相關的 HTTP Header 有:

Cache-Control

Expires

協商緩存（有 HTTP 請求，需協商）

瀏覽器雖然發現了本地有該資源的緩存，但是緩存已經過期，于是向服務器詢問緩存內容是否還可以使用，若服務器認為瀏覽器的緩存內容還可用，那么便會返回 304（Not Modified）HTTP 狀態碼，告訴瀏覽器讀取本地緩存；如果服務器認為瀏覽器的緩存內容已經改變，則返回新的請求的資源。

相關的 HTTP Header 有:

Last-Modified

ETag

緩存校驗流程

由于網站內容的經常變化，為了保持緩存的內容與網站服務器的內容一致，客戶端會通過內容緩存的有效期（強制緩存）以及 Web 服務器提供的訪問請求的校驗（協商緩存），快速判斷請求的內容是否已經更新。客戶端緩存校驗流程圖如下：

強制緩存

強制緩存原理：瀏覽器在加載資源的時候，會先根據本地緩存資源的 header 中的信息 (Expires 和 Cache-Control) 來判斷緩存是否過期。如果緩存沒有過期，則會直接使用緩存中的資源；否則，會向服務端發起協商緩存的請求。

客戶端判斷緩存是否過期和先前請求時服務端返回的 HTTP 消息頭字段有關：

服務端返回字段作用 Cache-Control: max-age= x 客戶端緩存時間超出 x 秒后則緩存過期。Cache-Control: no-cache 客戶端不能直接使用本地緩存的響應，需要進行協商緩存，發送請求到服務器確認是否可以使用緩存。如果 Web 服務器返回 304，則客戶端使用本地緩存，如果返回 200，則使用 Web 服務器返回的新的數據。Cache-Control: no-store 客戶端不能對響應進行緩存。Cache-Control: public 可以被所有的用戶緩存，包括終端用戶和 CDN 等中間代理服務器。Cache-Control:private 只能被終端用戶的瀏覽器緩存，不允許 CDN 等中繼緩存服務器對其緩存。expires x 客戶端緩存時間超出 x 秒后則緩存過期，優先級比 Cache-Control: max-age= x 低。協商緩存

協商緩存原理：當客戶端向服務端發起請求時，服務端會檢查請求中是否有對應的標識（If-Modified-Since 或 Etag），如果沒有對應的標識，服務器端會返回標識給客戶端，客戶端下次再次請求的時候，把該標識帶過去，然后服務器端會驗證該標識，如果驗證通過了，則會響應 304，告訴瀏覽器讀取緩存。如果標識沒有通過，則返回請求的資源。

Last-Modified 與 If-Modified-Since 屬于 HTTP/1.0，是用于服務端對響應數據修改時間進行校驗的服務端校驗方法。Last-Modified 的值是由服務端生成后傳遞給客戶端的，客戶端發送請求時，會將本地內容緩存中的 Last-Modified 的值由請求消息頭的 If-Modified-Since 字段傳遞給服務端，如果服務端的被請求的內容的最后修改時間和 If-Modified-Since 的（默認是 exact 精確匹配）值不一致，則將返回新的內容，否則返回響應狀態碼 304，客戶端將使用本地緩存。

Etag 與 If-None-Match 屬于 HTTP/1.1，優先級高于 Last-Modified 的驗證，是用于服務端對響應數據進行實體標簽校驗的服務端校驗方法。Etag 類似于身份指紋，是一個可以與 Web 資源關聯的記號。當客戶端第一次發起請求時，Etag 的值在響應頭中傳遞給客戶端；當客戶端再次發起請求時，如果驗證完本地內容緩存后需要發起服務端驗證，Etag 的值將由請求消息頭的 If-None-Match 字段傳遞給服務端。如果服務端驗證 If-None-Match 的值與服務端的 Etag 值不匹配，則認為請求的內容已經更新，服務端將會返回新的內容，否則返回響應狀態碼 304，客戶端將使用本地緩存。

下圖可以看到客戶端第一次請求時，客戶端請求中沒有 If-Modified-Since 和 Etag 標識，服務端響應了 200，并且返回了 Etag 和 Last-Modified 消息頭。

當第二次客戶端請求時，帶上了 If-Modified-Since 和 If-None-Match 消息頭，并且服務端經過校驗后返回了 304 讓客戶端使用本地緩存。

用戶行為對瀏覽器緩存的影響

當按下 F5 或者刷新時，客戶端瀏覽器會添加請求消息頭字段 Cache-Control: max-age=0，該請求不進行內容緩存的本地驗證，會直接向 Web 服務器發起請求，服務端根據 If-Modified-Since 或者 If-None-Match 的值進行驗證。

當按下 Ctrl+F5 或者強制刷新時，客戶端瀏覽器會添加請求消息頭字段 Cache-Control: no-cache，并且忽略所有服務端驗證的消息頭字段(Etag 和 Last-Modified)，該請求不進行內容緩存的本地驗證，它會直接向 Web 服務器發起請求，因為請求中沒有攜帶服務端驗證的消息頭字段，服務端會直接返回新的內容。

Cache-Control 字段在請求和響應中的含義客戶端請求

max-age：不想要在代理服務器中緩存了太長時間 (max-age seconds) 的資源。

max-stale：可以接收代理服務器上的過期緩存。若 max-stable 后沒有值，則表示無論過期多久客戶端都可以使用。

min-fresh：要求服務器使用其緩存時，至少保證在 min-fresh 秒內不會過期。

no-cache：告訴代理服務器，不能直接使用已有緩存作為響應返回，除非帶著緩存條件到上游服務端得到 304 驗證返回碼才可使用現有緩存。

no-store：告訴各代理服務器不得緩存這個請求及其相應。

no-transform：告訴代理服務器不要修改消息包體的內容。

only-if-cached：告訴代理服務器僅能返回緩存，沒有緩存的話就返回 504。

服務端響應

max-age：告訴客戶端緩存 Age 超出 max-age 秒后則緩存過期。

s-maxage：與 max-age 相似，但僅針對共享緩存，且優先級高于 max-age 和 Expires。

public：可以被所有的用戶緩存，包括終端用戶和 CDN 等中間代理服務器。

private：只能被終端用戶的瀏覽器緩存，不允許 CDN 等中繼緩存服務器對其緩存。

no-store：告訴所有下游節點不能對響應進行緩存。

no-cache：告訴客戶端不能直接使用緩存的響應，使用前必須在源服務器驗證得到 304 返回碼。

no-transform：告訴代理服務器不能修改消息包體的內容。

must-revalidate：告訴客戶端一旦緩存過期，必須向服務器驗證后才可使用。

proxy-revalidate：與 must-revalidate 類似，但它僅對代理服務器的共享緩存有效。

到此，相信大家對“Nginx 客戶端緩存的原理是什么”有了更深的了解，不妨來實際操作一番吧！這里是丸趣 TV 網站，更多相關內容可以進入相關頻道進行查詢，關注我們，繼續學習！