说一下浏览器中的强缓存和协商缓存的区别

写在前面

对于一道高频的面试题，可能很多小伙伴还不知道这两者的概念，不知道是用来做什么的，以及有什么好处，强缓存和协商缓存是 Web 缓存机制的重要组成部分，它们在优化 Web 应用性能方面发挥了重要作用，接下来我们就来详细的聊一下吧！

强缓存

概念

强缓存指的是在缓存有效期内，不需要向服务器发送请求，直接从缓存中读取资源。这意味着在缓存有效期内，浏览器直接使用缓存的资源，不会与服务器通信。

好处

1. 减少服务器负载：减少了不必要的请求，服务器负载显著降低。
2. 提高页面加载速度：资源直接从本地缓存中读取，减少了网络延迟，页面加载速度更快。
3. 节省带宽：避免重复下载相同的资源，节省了带宽资源。
4. 改善用户体验：快速的页面加载提高了用户满意度和留存率。

如何开启

强缓存主要通过 HTTP 响应头中的 Expires 和 Cache-Control 属性来实现。这些属性是由服务器在响应中设置的，并指示浏览器如何缓存资源。

详细说明

Expires

• 定义：一个绝对时间点，在此时间点之前，缓存的资源被认为是有效的。
• 位置：响应头
• 例子：Expires: Wed, 21 Oct 2024 07:28:00 GMT

示例：

HTTP/1.1 200 OK
Expires: Wed, 21 Oct 2024 07:28:00 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 1234

Cache-Control

• 定义：更现代、更灵活的缓存控制方式，可以定义更细粒度的缓存策略。
• 位置：响应头
• 常用指令：
  • max-age：相对时间，以秒为单位。例如：Cache-Control: max-age=3600 表示资源可以缓存 3600 秒（1 小时）。
  • no-cache：不使用强缓存，每次都要向服务器发送请求以确认资源是否改变。
  • no-store：不缓存资源，完全禁用缓存。
  • public：表示响应可以被任何缓存存储（包括浏览器和中间代理服务器）。
  • private：表示响应只能被单个用户的浏览器缓存，不允许代理缓存。

 示例：

HTTP/1.1 200 OK
Cache-Control: max-age=3600
Content-Type: text/html
Content-Length: 1234

协商缓存

概念

协商缓存需要客户端和服务器之间的交互。当缓存资源过期时，客户端会向服务器发送请求，服务器根据请求头中的信息判断客户端缓存的资源是否仍然有效。

好处

1. 节省带宽：对于未修改的资源，服务器只返回状态码而不发送资源内容，节省了带宽。
2. 减少延迟：即使需要与服务器通信，304 响应也比完全下载新的资源更快。
3. 保持资源最新：确保浏览器使用的是最新版本的资源，提高了数据的一致性和可靠性。
4. 平衡性能与新鲜度：在减少不必要请求的同时，确保资源的实时更新。

如何开启

协商缓存使用的主要属性是服务器返回的 Last-Modified 和 ETag，而在下次请求时会使用 If-Modified-Since 和 If-None-Match，它们的值在实现协商缓存时起着关键作用。

详细说明

协商缓存相关属性:

Last-Modified:（服务器响应）

• 含义: 资源的最后修改时间。
• 格式: 一个 GMT 格式的时间字符串。
• 示例: Last-Modified: Wed, 21 Oct 2015 07:28:00 GMT
• 备注：和 If-Modified-Since 配合使用

If-Modified-Since:（请求头携带）

• 含义: 客户端发送的请求头，其值通常是上次请求时服务器返回的 Last-Modified 值。
• 用途: 服务器根据这个值判断资源是否有更新。

ETag:（服务器响应）

• 含义: 资源的唯一标识符，通常是资源内容的哈希值或版本号。
• 示例: ETag: "33a64df551425fcc55e4d42a148795d9f25f89d4"
• 备注：和 If-None-Match 配合使用

If-None-Match:（请求头携带，优先级更高）

• 含义: 客户端发送的请求头，其值通常是上次请求时服务器返回的 ETag 值。
• 用途: 服务器根据这个值判断资源是否有更新。

协商缓存的工作流程

首次请求：浏览器请求资源，服务器返回资源内容以及 Last-Modified 和/或  ETag。

HTTP/1.1 200 OK
Last-Modified: Wed, 21 Oct 2024 07:28:00 GMT
ETag: "abcd1234"
Content-Type: text/html
Content-Length: 1234

后续请求：浏览器再次请求该资源时，会带上 If-Modified-Since 和/或 If-None-Match 请求头。（当资源被缓存后，浏览器会根据之前服务器响应中的缓存头信息，在后续请求中自动添加这些请求头，以实现协商缓存机制。）

GET /index.html HTTP/1.1
Host: example.com
If-Modified-Since: Wed, 21 Oct 2024 07:28:00 GMT
If-None-Match: "abcd1234"

服务器响应：如果资源未修改，服务器返回 304 Not Modified 状态码，不包含消息体，浏览器继续使用缓存资源。

HTTP/1.1 304 Not Modified

如果资源已修改，服务器返回 200 OK 状态码和新的资源内容，同时更新 Last-Modified 和/或 ETag。

优先级

• 服务器首先会检查If-None-Match中的ETag值是否与服务器上该资源的当前ETag值匹配。
• 如果ETag匹配成功（即资源内容未发生变化），服务器会返回304 Not Modified状态码，并结束响应，不再检查Last-Modified。
• 如果ETag匹配失败（即资源内容可能发生变化），服务器会继续检查If-Modified-Since中的Last-Modified值（这提供了一个"双重检查"的机制，有助于在各种情况下优化资源传输）。
• ETag 的优先级高于Last-Modified。这是因为 ETag 是基于资源内容生成的唯一标识符，能够更加准确地反映资源是否发生变化。而 Last-Modified 只是记录了资源最后修改的时间戳，可能会因为某些原因（如服务器时间设置不准确、文件被定期生成但内容未变等）而导致不准确。

综合对比