HTTP缓存协议实战

一、什么是缓存

缓存，又称作Cache，我们把临时存储数据的地方叫做缓存池，缓存池里面放的数据就叫做缓存。当用户需要使用这些数据，首先在缓存中寻找，如果找到了则直接使用。如果找不到，则再去其他数据源中查找。

二、为什么要使用缓存技术

缓存的本质就是用空间换时间，以临时存储的数据暂时代替数据源中读取最新的数据，这种方式带来的好处在不同的场景下是不一样的。

举个例子：

当我们需要喝水时，我们会拿出一个水杯，去水龙头接一杯水来喝。大家可以思考一下，为什么用杯子来喝水，而不是直接用嘴巴在水龙头接水喝。

用杯子喝水确实存在一些既有的问题，比如杯子里面的水容易变凉，而水龙头流出的水确是恒温的。我们可以想象一下，公司里的同事们排队在水龙头下面喝水的场面，确实有点滑稽，我们宁愿接受杯子里的水会变凉这个既有问题。

用杯子喝水有以下几个优势：

用杯子喝水解决了总是要去找水龙头的问题，因为杯子可以一次接更多的水。

用杯子喝水更不容易洒出来，不容易浪费水。

用杯子喝水比趴在水龙头下喝水更优雅。

我们把杯子看成一个缓存池，杯中的水看成缓存，我们接受了杯中水会变凉的问题，相当于牺牲了数据的实时性。把这些优势换一个方式来描述，于是使用缓存的优势变成了下面几个：

降低了系统压力；

节省了资源消耗；

优化用户体验。

三、HTTP缓存的作用

网络的其中一个特点就是不稳定性，很多用户受到网速慢的困扰。

服务器在大量用户访问的场景下实时计算数据也很容易产生瓶颈，导致服务变慢。从缓存技术具备的优势来看，很适合解决网络服务不稳定的问题。

四、HTTP缓存协议

协议是沟通过程中双方都遵守并且使用的一种规则。举个栗子，客户端和服务器两位大兄弟在新款机型问题上进行了几次沟通？

客户端：大哥，新款nex发布没？

服务器：老弟，还没发，你记住，别老来问我！

一周后…

客户端：大哥，我又来了，最新情况如何？

服务器：跟上次一样。

一个月后…

客户端：大哥，这都一个月了，怎么样了啊？！

服务器：已经开售啦！

在这个例子里面，客户端与服务端沟通过程中就遵循某种规则，我们来看一下。

数据部分：机型的内容；

协议部分：1）别老来问我，2）最新情况如何，3）跟上次一样。

服务端说的这些话，客户端都能看懂并且明白这些话中所蕴含的意义，这就是客户端与服务端之间达成的某种通讯协议。

4.1 HTTP消息头

在介绍HTTP缓存协议之前，我们先来了解一下HTTP消息头的基础知识。我们对HTTP/HTTPS的数据请求都比较熟悉，在HTTP的数据请求中有一种信息叫做“头部信息”。

头部信息是在客户端请求或者服务端响应是传递给对方的一种信息。我们来看一下HTTP协议的组成部分。

HTTP 请求的组成

状态行、请求头、消息主体三部分组成。

HTTP 响应的组成

状态行、响应头、响应正文。

其中，请求头和响应头就是我们这里说的“头部信息”或者又叫“消息头”。那么头部信息有什么作用呢？

4.2 请求头

协议头
作用
Cookie 携带cookie信息
User-Agent 携带ua信息
Referer 标识来源
Content-Length 标识请求数据大小

4.3 响应头

协议头 作用
server 服务器的名称
data 数据时间
Content-Length 响应数据长度
Location 重定向时的地址

我们今天要讲的缓存协议——Cache-Control， 也是放在消息头中进行控制的。

4.4 缓存协议

在第一节中，我们介绍了使用缓存技术的三个优势，在网络数据交换的过程中，使用缓存技术同样有这三个优势。

1）降低系统压力

使用HTTP缓存技术，可以有效的降低服务端的压力，服务端不需要实时计算数据并返回数据。

2）节省资源消耗

使用HTTP缓存技术，可以有效的避免大量的重复数据传输，降低流量消耗。

3）优化用户体验

使用HTTP缓存技术，本地缓存可以以较快的速度加载，减少用户等待时间。

在讲HTTP协议如何实现缓存之前，我们先来讲一下缓存类型。HTTP缓存一般被分为两类，私有缓存和共享缓存。

4.4.1 私有缓存

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