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一、HTTP缓存技术
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一、HTTP缓存技术
将资源如网页、图像、脚本等的副本存储在客户端或中间代理服务器上以便将来的请求可以直接从缓存中获取而不必重新从服务器下载资源。这有助于减少网络延迟提高页面加载速度并减轻服务器的负担。
HTTP 缓存有两种实现方式分别是强制缓存和协商缓存。
1. 强制缓存 浏览器判断请求的⽬标资源是否有效命中强缓存如果命中则可以直接从内存中读取⽬标资源⽆需与服务器做任何通讯。 强缓存是利用下面两个 HTTP 响应头部Response Header字段实现的它们都表示资源在客户端缓存的有效期 Cache-Control http1.1 中增加该字段使⽤ max-age 指令可以设置资源在缓存中的最⻓有效时间单位为秒。Expires 设置⼀个强缓存时间此时间范围内从内存中读取缓存并返回。 Cache-Control 的优先级高于 Expires 2. 协商缓存 与强制缓存不同协商缓存依赖于客户端和服务器之间的交互在协商缓存中服务器在响应中提供了资源的⼀些标识信息客户端在后续请求中通过这些信息来判断资源是否发⽣了变化进⽽判断是否需要重新传输资源。 常用于协商缓存的⼀些头部字段:
1ETag 和 If-None-Match
ETag 是服务器为资源⽣成的唯⼀标识符可以是根据⽂件内容计算出的哈希值。客户端在请求头部的 If-None-Match 字段中携带上次响应的 ETag 值。服务器比较请求中的 If-None-Match 值与当前资源的 ETag 值如果匹配表示资源未发⽣变化返回状态码 304 Not Modified 。
2Last-Modified 和 If-Modified-Since
Last-Modified 是资源的最后修改时间服务器在响应头部中返回客户端在请求头部的 If-Modified-Since 字段中携带上次响应的 Last-Modified 时间。服务器比较请求中的 If-Modified-Since 值与当前资源的 Last-Modified 值如果请求时间早于资源的最后修改时间表示资源未发生变化返回状态码 304 Not Modified。
3. 缓存过期机制
max-age 指令出现在请求报⽂并且缓存资源的缓存时间⼩于该指令指定的时间表示该缓存未过期。
max-age 指令出现在响应报⽂表示缓存资源在缓存服务器中保存的时间。 Expires ⾸部字段也可以⽤于告知缓存服务器该资源什么时候会过期。 在 HTTP/1.1 中会优先处理 max-age 指令 在 HTTP/1.0 中max-age 指令会被忽略掉。
4. 禁用缓存
HTTP/1.1 通过 Cache-Control ⾸部字段来控制缓存。
禁止进行缓存 no-store 指令规定不能对请求或响应的任何⼀部分进⾏缓存。 强制确认缓存 no-cache 指令规定缓存服务器需要先向源服务器验证缓存资源的有效性只有当缓存资源有效时才能使⽤该缓存 对客户端的请求进⾏响应 二、HTTP 版本更新
1. HTTP 1.0 和 HTTP 1.1 区别
HTTP 1.1HTTP 1.0连接支持长连接每个TCP连接上可传送多个HTTP请求和响应默认开启connectionKeep-Alive默认为短连接每次请求都需要建立一个TCP连接缓存则引⼊了更多的缓存控制策略例如 Entity tag / If-None-Match 等更多可供选择的缓存头来控制缓存策略主要使⽤ If-Modified-Since/Expires 来做为缓存判断的标准管道化管道化使得请求能够“并⾏”传输但是响应必须按照请求发出的顺序依次返回性能在⼀定程度上得到了改善。\字段增加Host字段使得一个服务器能够用来创建多个Web站点。\状态码增加24个错误状态响应码\带宽在请求头引⼊了 range 头域它允许只请求资源的某个部分即返回码是 206Partial Content存在⼀些浪费带宽的现象例如客户端只是需要某个对象的⼀部分⽽服务器却将整个对象送 过来了并且不⽀持断点续传功能
2. HTTP 2.0 和 HTTP 1.1 区别
HTTP 2.0HTTP 1.1传输格式采用二进制只认0/1组合实现更加快健壮性更加完整解析是基于文本文本表现形式多样不利于健壮性考虑多路复用连接共享一个请求对应一个ID每个连接都可以有多个请求接收方可以根据请求的ID将请求再次归属到不同的服务端请求中极大提升效率。\Header压缩 通过encoder减少Header大小通讯双方会各自缓存一份Header字段表既避免重复Header传输又减小了需要传输的大小。 Header带有大量信息而且每次都要重复发送服务端推送把客户端所需要的资源伴随着index.html一起发送到客户端省去了客户端重复请求的步骤。因为没有发起请求建⽴连接等操作所以静态资源通过服务器推送可以极⼤的提升速度。\
三、一次完整的HTTP请求/响应过程
1. 客户端连接到Web服务器
HTTP客户端通常是浏览器与Web服务器的HTTP端口默认为80建立一个TCP套接字连接。
2. 发送HTTP请求
通过TCP套接字客户端向Web服务器发送一个文本的请求报文。
3. 服务器接受请求并返回HTTP响应
Web服务器解析请求定位请求资源。服务器将资源副本写到TCP套接字由客户端读取。
4. 释放TCP连接
若connection模式为close服务器主动关闭TCP连接客户端被动关闭连接释放TCP连接若connection模式为keepalive。则该连接会保持一段时间在该时间内可以继续接收请求
5. 客户端浏览器解析HTML内容
客户端浏览器首先解析状态行表明请求是否成功的状态代码然后解析每一个响应头响应头告知以下若干字节的HTML文档和文档字符集。客户端浏览器读取响应数据HTML根据HTML语法对其进行格式化并在浏览器窗口中显示。
四、在浏览器地址栏键入URL按下回车之后会经历以下流程 1. 浏览器向 DNS 服务器请求解析该 URL 中的域名所对应的 IP 地址;
2. 解析出 IP 地址后根据该 IP 地址和默认端口 80和服务器建立 TCP 连接;
3. 浏览器发出读取文件 URL 中域名后面部分对应的文件的 HTTP 请求该请求报文作为 TCP 三次握手的第三个报文的数据发送给服务器;
4. 服务器对浏览器请求作出响应并把对应的 HTML 文本发送给浏览器;
5. 释放 TCP 连接;
6. 浏览器将该 HTML 文本并显示内容。
