Etag和Expires性能調優的方法是什么

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這篇文章主要介紹“Etag 和 Expires 性能調優的方法是什么”的相關知識，丸趣 TV 小編通過實際案例向大家展示操作過程，操作方法簡單快捷，實用性強，希望這篇“Etag 和 Expires 性能調優的方法是什么”文章能幫助大家解決問題。

1、Etag 和 Expires 中 Client 端 Http Request Header 及 Server 端 Http Reponse Header 工作原理。
2、靜態下 Apache、Lighttpd 和 Nginx 中 Etag 和 Expires 配置
3、非實時交互動態頁面中 Etag 和 Expires 處理
在客戶端通過瀏覽器發出第一次請求某一個 URL 時，根據 HTTP 協議的規定，瀏覽器會向服務器傳送報頭(Http Request Header)，服務器端響應同時記錄相關屬性標記(Http Reponse Header)，服務器端的返回狀態會是 200，格式類似如下：
HTTP/1.1 200 OK
Date: Tue, 03 Mar 2009 04:58:40 GMT
Content-Type: image/jpeg
Content-Length: 83185
Last-Modified: Tue, 24 Feb 2009 08:01:04 GMT
Cache-Control: max-age=2592000

Expires: Thu, 02 Apr 2009 05:14:08 GMT
Etag: 5d8c72a5edda8d6a:3239″

客戶端第二次請求此 URL 時，根據 HTTP 協議的規定，瀏覽器會向服務器傳送報頭(Http Request Header)，服務器端響應并記錄相關記錄屬性標記文件沒有發生改動, 服務器端返回 304，直接從緩存中讀取：
HTTP/1.x 304 Not Modified
Date: Tue, 03 Mar 2009 05:03:56 GMT
Content-Type: image/jpeg
Content-Length: 83185
Last-Modified: Tue, 24 Feb 2009 08:01:04 GMT
Cache-Control: max-age=2592000
Expires: Thu, 02 Apr 2009 05:14:08 GMT
Etag: 5d8c72a5edda8d6a:3239″
其中 Last-Modified、Expires 和 Etag 是標記頁面緩存標識

一、Last-Modified、Expires 和 Etag 相關工作原理
1、Last-Modified
在瀏覽器第一次請求某一個 URL 時，服務器端的返回狀態會是 200，內容是你請求的資源，同時有一個 Last-Modified 的屬性標記(Http Reponse Header) 此文件在服務期端最后被修改的時間，格式類似這樣：
Last-Modified: Tue, 24 Feb 2009 08:01:04 GMT
客戶端第二次請求此 URL 時，根據 HTTP 協議的規定，瀏覽器會向服務器傳送 If-Modified-Since 報頭 (Http Request Header)，詢問該時間之后文件是否有被修改過：
If-Modified-Since: Tue, 24 Feb 2009 08:01:04 GMT
如果服務器端的資源沒有變化，則自動返回 HTTP 304（NotChanged.）狀態碼，內容為空，這樣就節省了傳輸數據量。當服務器端代碼發生改變或者重啟服務器時，則重新發出資源，返回和第一次請求時類似。從而保證不向客戶端重復發出資源，也保證當服務器有變化時，客戶端能夠得到最新的資源。
注：如果 If-Modified-Since 的時間比服務器當前時間(當前的請求時間 request_time) 還晚，會認為是個非法請求

2、Etag 工作原理
HTTP 協議規格說明定義 ETag 為被請求變量的實體標記（參見 14.19）。簡單點即服務器響應時給請求 URL 標記，并在 HTTP 響應頭中將其傳送到客戶端，類似服務器端返回的格式：
Etag: 5d8c72a5edda8d6a:3239″
客戶端的查詢更新格式是這樣的：
If-None-Match: 5d8c72a5edda8d6a:3239″
如果 ETag 沒改變，則返回狀態 304。
即: 在客戶端發出請求后，Http Reponse Header 中包含 Etag: 5d8c72a5edda8d6a:3239″
標識，等于告訴 Client 端，你拿到的這個的資源有表示 ID：5d8c72a5edda8d6a:3239。當下次需要發 Request 索要同一個 URI 的時候，瀏覽器同時發出一個 If-None-Match 報頭(Http RequestHeader) 此時包頭中信息包含上次訪問得到的 Etag: 5d8c72a5edda8d6a:3239″標識。
If-None-Match: 5d8c72a5edda8d6a:3239
, 這樣，Client 端等于 Cache 了兩份，服務器端就會比對 2 者的 etag。如果 If-None-Match 為 False，不返回 200，返回 304 (Not Modified) Response。

3、Expires
給出的日期 / 時間后，被響應認為是過時。如 Expires: Thu, 02 Apr 2009 05:14:08 GMT
需和 Last-Modified 結合使用。用于控制請求文件的有效時間，當請求數據在有效期內時客戶端瀏覽器從緩存請求數據而不是服務器端. 當緩存中數據失效或過期，才決定從服務器更新數據。

4、Last-Modified 和 Expires
Last-Modified 標識能夠節省一點帶寬，但是還是逃不掉發一個 HTTP 請求出去，而且要和 Expires 一起用。而 Expires 標識卻使得瀏覽器干脆連 HTTP 請求都不用發，比如當用戶 F5 或者點擊 Refresh 按鈕的時候就算對于有 Expires 的 URI，一樣也會發一個 HTTP 請求出去，所以，Last-Modified 還是要用的，而且要和 Expires 一起用。

5、Etag 和 Expires
如果服務器端同時設置了 Etag 和 Expires 時，Etag 原理同樣，即與 Last-Modified/Etag 對應的 HttpRequest Header:If-Modified-Since 和 If-None-Match。我們可以看到這兩個 Header 的值和 WebServer 發出的 Last-Modified,Etag 值完全一樣；在完全匹配 If-Modified-Since 和 If-None-Match 即檢查完修改時間和 Etag 之后，服務器才能返回 304.

6、Last-Modified 和 Etag
Last-Modified 和 ETags 請求的 http 報頭一起使用，服務器首先產生 Last-Modified/Etag 標記，服務器可在稍后使用它來判斷頁面是否已經被修改，來決定文件是否繼續緩存
過程如下:
1. 客戶端請求一個頁面（A）。
2. 服務器返回頁面 A，并在給 A 加上一個 Last-Modified/ETag。
3. 客戶端展現該頁面，并將頁面連同 Last-Modified/ETag 一起緩存。
4. 客戶再次請求頁面 A，并將上次請求時服務器返回的 Last-Modified/ETag 一起傳遞給服務器。
5. 服務器檢查該 Last-Modified 或 ETag，并判斷出該頁面自上次客戶端請求之后還未被修改，直接返回響應 304 和一個空的響應體。
注：
1、Last-Modified 和 Etag 頭都是由 Web Server 發出的 Http Reponse Header，Web Server 應該同時支持這兩種頭。
2、Web Server 發送完 Last-Modified/Etag 頭給客戶端后，客戶端會緩存這些頭；
3、客戶端再次發起相同頁面的請求時，將分別發送與 Last-Modified/Etag 對應的 Http RequestHeader:If-Modified-Since 和 If-None-Match。我們可以看到這兩個 Header 的值和 WebServer 發出的 Last-Modified,Etag 值完全一樣；
4、通過上述值到服務器端檢查，判斷文件是否繼續緩存；

二、Apache、Lighttpd 和 Nginx 中針配置 Etag 和 Expires，有效緩存純靜態如 css/js/pic/ 頁面 / 流媒體等文件。
A、Expires
A.1、Apache Etag
使用 Apache 的 mod_expires 模塊來設置，這包括控制應 Dd 時的 Expires 頭內容和 Cache-Control 頭的 max-age 指令
ExpiresActive On
ExpiresByType image/gif access plus 1 month
ExpiresByType image/jpg access plus 1 month
ExpiresByType image/jpeg access plus 1 month
ExpiresByType image/x-icon access plus 1 month
ExpiresByType image/bmp access plus 1 month
ExpiresByType image/png access plus 1 month
ExpiresByType text/html access plus 30 minutes
ExpiresByType text/css access plus 30 minutes
ExpiresByType text/txt access plus 30 minutes
ExpiresByType text/js access plus 30 minutes
ExpiresByType application/x-javascript access plus 30 minutes
ExpiresByType application/x-shockwave-flash access plus 30 minutes
或
ifmodule mod_expires.c
filesmatch \.(jpg|gif|png|css|js)$
ExpiresActive on
ExpiresDefault access plus 1 year
/filesmatch
/ifmodule
當設置了 expires 后，會自動輸出 Cache-Control 的 max-age 信息
具體關于 Expires 詳細內容可以查看 Apache 官方文檔。
在這個時間段里，該文件的請求都將直接通過緩存服務器獲取，
當然如果需要忽略瀏覽器的刷新請求（F5)，緩存服務器 squid 還需要使用 refresh_pattern 選項來忽略該請求
refresh_pattern -i \.gif$ 1440 100% 28800 ignore-reload
refresh_pattern -i \.jpg$ 1440 100% 28800 ignore-reload
refresh_pattern -i \.jpeg$ 1440 100% 28800 ignore-reload
refresh_pattern -i \.png$ 1440 100% 28800 ignore-reload
refresh_pattern -i \.bmp$ 1440 100% 28800 ignore-reload
refresh_pattern -i \.htm$ 60 100% 100 ignore-reload
refresh_pattern -i \.html$ 1440 50% 28800 ignore-reload
refresh_pattern -i \.xml$ 1440 50% 28800 ignore-reload
refresh_pattern -i \.txt$ 1440 50% 28800 ignore-reload
refresh_pattern -i \.css$ 1440 50% 28800 reload-into-ims
refresh_pattern -i \.js$ 60 50% 100 reload-into-ims
refresh_pattern . 10 50% 60
有關 Squid 中 Expires 的說明，請參考 Squid 官方中 refresh_pattern 介紹。

A.2、Lighttpd Expires
和 Apache 一樣 Lighttpd 設置 expire 也要先查看是否支持了 mod_expire 模塊，
下面的設置是讓 URI 中所有 images 目錄下的文件 1 小時后過期；
expire.url = (/images/ = access 1 hours)
下面是讓作用于 images 目錄及其子目錄的文件；
$HTTP[url] =~ ^/images/ {
expire.url = (= access 1 hours)
}
也可以指定文件的類型；
$HTTP[url] =~ \.(jpg|gif|png|css|js)$ {
expire.url = (= access 1 hours)
}
具體參考 Lighttpd 官方 Expires 解釋

A.3、Nginx 中 Expires
location ~ .*\.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf)$
{
expires 30d;
}
location ~ .*\.(js|css)?$
{
expires 1h;
}
這類文件并不常修改，通過 expires 指令來控制其在瀏覽器的緩存，以減少不必要的請求。expires 指令可以控制 HTTP 應 Dd Expires 和 Cache-Control 的頭標（起到控制頁面緩存的作用）。其他請參考 Nginx 中 Expires

B.1、Apache 中 Etag 設置
在 Apache 中設置 Etag 的支持比較簡單，只用在含有靜態文件的目錄中建立一個文件.htaccess, 里面加入：
FileETag MTime Size
這樣就行了，詳細的可以參考 Apache 的 FileEtag 文檔頁

B.2、Lighttpd Etag
在 Lighttpd 中設置 Etag 支持：
etag.use-inode: 是否使用 inode 作為 Etag
etag.use-mtime: 是否使用文件修改時間作為 Etag
etag.use-size: 是否使用文件大小作為 Etag
static-file.etags: 是否啟用 Etag 的功能
第四個參數肯定是要 enable 的，前面三個就看實際的需要來選吧，推薦使用修改時間

B.3、Nginx Etag
Nginx 中默認沒有添加對 Etag 標識.Igor Sysoev 的觀點在對靜態文件處理上看不出如何 Etag 好于 Last-Modified 標識。
Note:
Yes, it s addition,and it s easy to add, however, I do not see howETag is better than Last-Modified for static files. -Igor Sysoev
A nice short description is here:
http://www.mnot.net/cache_docs/#WORK
It looks to me that it makes some caches out there to cache theresponse from the origin server more reliable as in rfc2616(ftp://ftp.rfc-editor.org/in-notes/rfc2616.txt) is written.
3.11 Entity Tags 13.3.2 Entity Tag Cache Validators 14.19 ETag
當然也有第三方 nginx-static-etags 模塊了，請參考
http://mikewest.org/2008/11/generating-etags-for-static-content-using-nginx

三、對于非實時交互動態頁面中 Epires 和 Etag 處理
對數據更新并不頻繁、如 tag 分類歸檔等等，可以考慮對其 cache。簡單點就是在非實時交互的動態程序中輸出 expires 和 etag 標識，讓其緩存。但需要注意關閉 session，防止 http response 時 http header 包含 session id 標識；
3.1、Expires
如 expires.php
?php
header(Cache-Control: max-age=86400,must-revalidate
header(Last-Modified: .gmdate( D, d M Y H:i:s) . GMT
header(Expires: .gmdate ( D, d M Y H:i:s , time() + 86400′ ). GMT
?
以上信息表示該文件自請求后 24 小時后過期。
其他需要處理的動態頁面直接調用即可。
3.2、Etag
根據 Http 返回狀態來處理。當返回 304 直接從緩存中讀取
如 etag.php
?php
cache();
echo date(Y-m-d H:i:s
function cache()
{
$etag = http://www.jb51.net
if ($_SERVER[ HTTP_IF_NONE_MATCH] == $etag)
{
header(Etag: .$etag,true,304);
exit;
}
else header(Etag: .$etag);
}
?

我們知道合理配置 etag 能節省不少帶寬。
事實上，配置 etag 緩存并沒有配置 Last-Modified header 效果好。
當我們并不知道修改時間，Etag 對動態內容還是比較有用。

關于 etag 補充:
幾個不同或者需要補充的地方：
1、“當然，Etag 對多數站點性能的影響并不是很大。”應該說 Etag 在正確使用的情況下，會讓大量的請求以 304 頭方式響應，可以相當的節省服務器資源和帶寬。之前一些地方寫的不要使用 Etag，是基于有些 webserver 的 Etag 的計算方法中包含了 inode，這在多臺 web 服務器的情況不可采用的，而改變這個計算方法就可以了。
2、對于盡早刷新這點，PHP 幾乎是做不到的。即使你執行了 flush 以及類似的函數，也要等到請求完全執行之后，才會輸出給瀏覽器端。
3、AJAX 使用 GET 和 POST 各有好處，GET 方式可以更快響應，但是可能會有被瀏覽器緩存的問題，一般都需要加個隨機數來避免，POST 方式則不會。所以最好是根據自己的情況分別使用 GET 和 POST 方法。

關于“Etag 和 Expires 性能調優的方法是什么”的內容就介紹到這里了，感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業相關的知識，可以關注丸趣 TV 行業資訊頻道，丸趣 TV 小編每天都會為大家更新不同的知識點。

正文完