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web缓存机制

发布时间: 2023-08-08 13:26:27

❶ WebCache web的缓存机制

1.webcache的简单介绍

 web缓存,是一种 缓存技术 ,用于临时存储(缓存)的网页文件,如HTML页面和图像等静态资源,减少带宽以及后端服务器的压力,通常一个WebCache也是一个 反向代理软件 ,既可以通过缓存响应用户的请求,当本地没有缓存时,可以代理用户请求至后端主机。

WebCache分为正向和反向之分,一般正向WebCache不常用,这次主要以反向WebCache为主。

2.webcache的由来

 1)由于程序具有局部性,而局部性分为: 时间局部性和空间局部性

A.时间局部性是指:在单位时间内,大部分用户访问的数据只是热点数据(热点数据指经常被访问的数据)

B.空间局部性是指:某新闻网站突然出来一个重大新闻,此新闻会被被反复访问。

3.webcache的变化性

  WebCache的新鲜度监测机制 :数据都是可变的,所以缓存中的内容要做新鲜度检测.

4.缓存相关的HTTP首部:

HTTP协议提供了多个首部用以实现 页面缓存及缓存失效 的相关功能,这其中最常用的有:

1)Expires:HTTP/1.0,用于指定某web对象的过期日期/时间,通常为GMT格式;一般不应该将此设定过长的时间,一年的长度对大多场景来说足矣;其常用于为 纯静态内容 如JavaScripts样式表或图片指定缓存周期;

(2)Cache-Control:为了解决HTTP/1.0中对于新鲜度控制的策略而生,通过相对时间来控制缓存使用期限;

(3)Etag:响应首部,用于在 响应报文中为某web资源定义版本标识符 ;

(4)Last-Mofified:响应首部,用于回应客户端关于Last-Modified-Since或If-None-Match首部的请求,以通知客户端其请求的web对象最近的修改时间;

(5)If-Modified-Since:条件式请求首部,基于 请求内容的时间戳作验正 ,如果后端服务器数据的时间戳未发生改变则继续使用,反之亦然.

(6)If-None-Match:条件式请求首部; 通过Etag来跟后端服务器进行匹配 ,如果数据的Etag未发生改变,既不匹配,则响应新数据,否则继续使用当前数据.

(7)Vary:响应首部,原始服务器根据请求来源的不同响应的可能会有所不同的首部,最常用的是 Vary: Accept-Encoding,用于通知缓存机制其内容看起来可能不同于用户请求时 Accept-Encoding-header首部标识的编码格式;

(8)Age:缓存服务器可以发送的一个额外的响应首部,用于指定响应的有效期限;浏览器通常根据此 首部决定内容的缓存时长;如果响应报文首部还使用了max-age指令,那么缓存的有效时长为 “max-age减去Age”的结果;

❷ html5新增了离线缓存机制这说法对吗

这个不算是 新增吧。

随着现代浏览器的推动,Flash放弃对移动端的支持,HTML5无疑成为当前Web前端炙手可热的话题。各大游戏开发商、App开发商纷纷投入人力进行研究和技术储备。相信不久的将来,HTML5会迎来一个快速发展和普及的春天。那么,HTML5这个新一代的标准,又给我们带来哪些缓存机制呢?

HTML5 之离线应用Manifest
我们知道,使用传统的技术,就算是对站点的资源都实施了比较好的缓存策略,但是在断网的情况下,是无法访问的,因为入口的HTML页面我们一般运维的考虑,不会对其进行缓存。HTML5的Cache Mainifest离线应用特性就能够帮助我们构建离线也能使用的站点,所有的资源都使用浏览器本地缓存,当然前提是要求在联网的情形下使用过一次站点。
如何实现离线访问特性
实现的步骤非常简单,主要3个步骤:
1)在服务器上添加MIME TYPE支,让服务器能够识别manifest后缀的文件
AddType text/cache-manifest manifest
2)创建一个后缀名为.manifest的文件,把需要缓存的文件按格式写在里面,并用注释行标注版本
CACHE MANIFEST
# 直接缓存的文件
CACHE:
Path/to/cache.js
# version:2012-03-20
3)给 <html> 标签加 manifest 属性,并引用manifest文件
具体可以参考:HTML5 缓存: cache manifest
<html manifest=”path/to/name-of.manifest”>
离线应用访问及更新流程
第一次访问离线应用的入口页HTML(引用了manifest文件),正常发送请求,获取manifest文件并在本地缓存,陆续拉取manifest中的需要缓存的文件
再次访问时,无法在线离线与否,都会直接从缓存中获取入口页HTML和其他缓存的文件进行展示。如果此时在线,浏览器会发送请求到服务器请求manifest文件,并与第一次访问的副本进行比对,如果发现版本不一致,会陆续发送请求重新拉取入口文件HTML和需要缓存的文件并更新本地缓存副本
之后的访问重复第2步的行为
离线机制的缓存用途
从Manifest的机制来看,即使我们不是为了创建离线应用,也同样可以使用这种机制用于缓存文件,可以说是给Web缓存提供多一种可以选择的途径。
存在的问题:缓存文件更新控制不灵活
就目前HTML5提供的manifest机制来讲,一个页面只能引用一个manifest页面,而且一旦发现这个manifest改变了,就会把里面所有定义的缓存文件全部重新拉取一遍,不管实际上有没有更新,控制比较不灵活。针对这个问题,也有的同学提出了一些建议,比如把需要缓存的文件分模块切分到不同manifest中,并分开用HTML引用,再使用强大的iframe嵌入到入口页面,这样就当某一个模式需要有更新,不会导致其他模块的文件也重新拉取一遍。

HTML5 之本地存储localstorage
HTML5给我们提供本地存储localstorage特性,严格来讲,其实已经不算传统Web缓存的范畴。因为它存储的地方是跟Web缓存分开的,是浏览器重新开辟的一个地方。
localstorage的作用
本地存储localstorage的作用主要使Web页面能够通过浏览器提供的set/get接口,存储一些自定义的信息到本地硬盘,并且在单次访问或以后的访问过程中随时获取或修改。
Localstorage的使用
Localstorage提供了几个非常易用的Api,setItem/getItem/removeItem/clear,具体的可以参考:Html5 Step by Step(二) 本地存储
Localstorage的缓存用途
Localstorage设计的本意可能是用来存储一些用户操作的个性化设置的文本类型的信息和数据,当我们其实也可能拿来当Web缓存区使用,比如我们可以将Base64格式编码的图片信息,存在localstorage中,再次访问时,直接本地获取后,使用Css3的Data:image的方式直接展现出来。
存在的问题:大小限制
按照目前标准,目前浏览器只给每个独立的域名提供5m的存储空间,当存储超过5m,浏览器就会弹出警告框。

可以说,HTML5的Manifest和localstorage是给我们在考虑Web缓存的时候提供了多一种思路,当你开发的应用只面对现代浏览器的时候,不妨可以考虑一下

❸ 浏览器缓存机制

有dns的地方,就有缓存。浏览器、操作系统、Local DNS、根域名服务器,它们都会对DNS结果做一定程度的缓存。

DNS查询过程如下:

首先搜索浏览器自身的DNS缓存,如果存在,则域名解析到此完成。
如果浏览器自身的缓存里面没有找到对应的条目,那么会尝试读取操作系统的hosts文件看是否存在对应的映射关系,如果存在,则域名解析到此完成。
如果本地hosts文件不存在映射关系,则查找本地DNS服务器(ISP服务器,或者自己手动设置的DNS服务器),如果存在,域名到此解析完成。
如果本地DNS服务器还没找到的话,它就会向根服务器发出请求,进行递归查询。

浏览器本地缓存失效后,浏览器会向CDN边缘节点发起请求。类似浏览器缓存,CDN边缘节点也存在着一套缓存机制。CDN边缘节点缓存策略因服务商不同而不同,但一般都会遵循http标准协议,通过http响应头中的
Cache-control: max-age 的字段来设置CDN边缘节点数据缓存时间。

当浏览器向CDN节点请求数据时,CDN节点会判断缓存数据是否过期,若缓存数据并没有过期,则直接将缓存数据返回给客户端;否则,CDN节点就会向服务器发出回源请求,从服务器拉取最新数据,更新本地缓存,并将最新数据返回给客户端。 CDN服务商一般会提供基于文件后缀、目录多个维度来指定CDN缓存时间,为用户提供更精细化的缓存管理。

CDN 优势
CDN节点解决了跨运营商和跨地域访问的问题,访问延时大大降低。
大部分请求在CDN边缘节点完成,CDN起到了分流作用,减轻了源服务器的负载。

http请求报文(request)
请求行
请求方法  空格  URL 空格  协议版本 回车符 换行符
请求头(通用信息头、请求头、实体头)
头部字段名 冒号  值  回车键 换行符
...
头部字段名 冒号  值  回车键 换行符
空行
回车符   换行符
实体主体(只有post请求有)
主体

http响应报文(response)
状态行
协议版本  空格  状态码 空格  状态码描述 回车符 换行符
响应头部
头部字段名 冒号  值   回车符 换行符
...
头部字段名 冒号  值   回车符 换行符
空行
回车符   换行符
响应正文
正文

浏览器初次向服务器发起请求后拿到请求结果,会根据响应报文中HTTP头的缓存标识,决定是否缓存返回的结果,是则将请求结果和缓存标识存入浏览器缓存中

浏览器每次发起请求,都会现在浏览器缓存中查找该请求的结果以及缓存标识
浏览器                浏览器缓存        服务器

——————第一次发起http请求——————>

<——没有该请求的缓存结果和缓存标识————

——————————————发起http请求——————————————>

<——————————返回该请求结果和缓存规则————————————

——将请求结果和缓存标识存入浏览器缓存——>

强制缓存就是向浏览器缓存查找结果,并根据该结果的缓存规则来决定是否使用该缓存结果的过程

强制缓存的情况分为三种:
1、不存在该缓存结果和缓存标识,强制缓存失效,直接向服务器发起请求
2、存在该缓存结果和缓存标识,但结果已经失效,强制缓存失效,使用协商缓存
3、存在该缓存结果和缓存标识,且该结果没有失效,强制缓存生效,直接返回该结果

控制强制缓存的字段:Expires,Cache-Control

Expires 是 HTTP/1.0 控制缓存的字段,值为服务器返回该请求的结果缓存时间
即再次发送请求是,客户端时间 小于 Expires的值,直接使用缓存结果

Cache-Control 是HTTP/1.1的规则,主要用于控制网页缓存,主要取值为:
public:所有的内容都缓存(客户端和代理服务器都可以缓存)
private:所有内容只有客户端可以缓存(默认值)
no-cache:客户端缓存内容,但是是否使用缓存则需要经过协商缓存来验证决定
no-store:即不使用强制缓存,也不使用协商缓存
max-age=xxx:缓存内容将在xxx秒后失效

Expires 是一个绝对值
Cache-Control 中 max-age 是相对值,解决了 Expires时期 服务端与客户端 可能出现时间差的问题

注:Expires和Cache-Control同时存在时,只有Cache-Control生效

协商缓存就是强制缓存失效后,浏览器携带缓存标识向服务器发起请求,由服务器根据缓存标识决定是否使用缓存的过程

协商缓存的两种情况:
1、协商缓存生效,返回304,继续使用缓存
过程:
浏览器                 浏览器缓存     服务器

————————发起http请求————————>

<——该请求的缓存结果失效,只返回缓存标识——

————————携带该资源的缓存标识,发起http请求————————>

<—————————————304,该资源无更新————————————

——————获取该请求的缓存结果——————>

<——————返回该请求的缓存结果——————

2、协商缓存失败,返回200和请求结果
过程:
浏览器                 浏览器缓存     服务器

————————发起http请求————————>

<——该请求的缓存结果失效,只返回缓存标识——

————————携带该资源的缓存标识,发起http请求————————>

<————————200,资源已更新,重新返回请求和结果———————

——将该请求结果和缓存标识存入浏览器缓存中—>

协商缓存的标识也是在响应报文的HTTP头中和请求结果一起返回给浏览器的

控制协商缓存的字段:
(1) Last-Modified/If-Modified-Since:Last-Modified是服务器响应请求是,返回该资源文件在服务器最后被修改的时间;If-Modified-Since再次发起请求时,携带上次返回的Last-Modified的值,服务器将该字段值与该资源最后修改时间对比,决定是否用缓存
(2)Etag/If-None-Match:Etag服务器响应请求时,返回当前资源文件的一个唯一标识,由服务器生成之;If-None-Match是再次发起请求时,携带上次返回的唯一标识Etag的值,服务器收到后,将该字段值与该资源在服务器上的Etag对比,一致 则返回304,否则返回200

注:Etag/If-None-Match优先级高于Last-Modified/If-Modified-Since,同时存在时只有Etag/If-None-Match生效

浏览器缓存分为:内存缓存 和 硬盘缓存

内存缓存特性:
(1)快速读取:内存缓存会将编译解析后的文件,存入该进程的内存中,便于下次运行时快速读取
(2)时效性:一旦关闭进程,进程内存清空

硬盘缓存特性:
永久性:直接写入硬盘文件中
复杂、缓慢:读取缓存对该缓存存放的硬盘文件进行I/O操作,重新解析

from memory cache:使用内存中的缓存

from disk cache:使用硬盘中的缓存

浏览器读取顺序:memory ——> disk

浏览器将js和图片等文件解析执行后直接存入内存缓存中,F5刷新页面时,from memory cache(使用内存中的缓存)
css文件存入硬盘中,F5刷新页面时,from disk cache(使用硬盘中的缓存)

参考文章
https://segmentfault.com/a/1190000017962411
https://www.cnblogs.com/chengxs/p/10396066.html

❹ Web Api及MVC性能提升的几个小技巧

一、缓存
为了避免每次请求都去访问后台的资源,我们一般会考虑将一些更新不是很频繁的,可以重用的数据,通过一定的方式临时地保存起来,后续的请求根据情况可以直接访问这些保存起来的数据,这种机制就是所谓的缓存机制。缓存分为页面输出缓存,内存数据缓存和缓存依赖等。从设计原则来说,易变性、敏感性的信息不适合进行缓存,同时缓存的内容也是易丢失的,在代码中不能完全依赖于缓存的数据,需要保证在缓存的数据丢失后也能进行正确的处理。
1、页面输出缓存
通过对输出的页面进行缓存,每次新的用户请求调用相同的 Action 时,相同的内容不需要重新创建一次而直接输出。页面输出缓存的使用非常简单,在 Action 上使用 [OutputCache] 特性标记即可生效。页面输出缓存可控制缓存的内容所存储的位置,例如是在服务器端存储缓存的页面内容还是在客户端存储缓存的页面内容;也可使用 Duration 参数控制缓存的失效绝对时间和间隔时间,甚至能使用 VaryByParam 参数对不同的请求参数分别进行缓存。页面输出缓存非常适合于内容比较固定的前端页面的缓存。
2、内存数据缓存
通常情况下,数据是保存在数据库、磁盘文件等存储介质中的,而应用程序访问这些资源是一项很费时的操作。如果先将这些资源中的数据缓存到内存缓存区中,当应用程序需要这些数据时,直接从缓存区中提取,就可以减少系统开销,显着提高可使用的用户并发数等。内存数据缓存需考虑缓存的内容更改失效后如何清空其他已经被缓存的相关联的数据问题。
3、EFCache
众所周知,NHiberate 提供了二级缓存功能。现在,如果你使用的是 Entity Framework 6 或更高版本的 Entity Framework ,你也可考虑使用 EFCache 组件来为 Entity Framework 提供二级缓存支持,其实质上也是属于内存数据缓存。EFCache 的特点是使用上非常方便,仅需定义如下的代码无需其他复杂的额外的配置即可实现二级缓存。如需定义特定的缓存策略,如缓存的过期时间,控制数据缓存的范围,也仅需继承 CachingPolicy 类并 override 其部分方法即可。你甚至可以通过实现 ICache 接口来实现自定义的缓存模型以替换默认的 InMemoryCache 。
二、Stream压缩
对响应流进行压缩,其作用是减少网络开销,提高系统的响应速度。目前的浏览器通常都支持 gzip 和 deflate 压缩解压功能,因此你通常无效考虑浏览器的兼容性问题。启用 gzip 和 deflate ,既可通过 IIS 配置实现,在 MVC 中也可通过编写自定义的 ActionFilter 实现。在压缩之前和压缩之后 Stream 的大小差异通常都是惊人的,其压缩率通常都在5-10倍以上。
三、js和css文件的压缩和打包
1、js 和 css 文件的压缩
其实质就是生成较小的文件,减小下载这些文件的网络开销,提供系统的响应速度。压缩 js 和 css 文件还有个好处是通常还可以起到代码混淆的作用。在 YbSoftwareFactory 的 MVC 解决方案中,使用的是 Microsoft Ajax Minifier 组件,可在代码编译的过程中自动对所配置的 js 和 css 进行压缩,基本上文件的大小都可减少一半以上
2、js、css文件的打包
其目的是进行 js 文件和 css 文件的合并,当前主流浏览器的并发连接数默认情况下通常都是 6 个,如果前端页面同时请求的服务器资源(如 img 文件、js 文件、css 文件以及各类 url 请求等)超过6个,通常就需要进行排队下载。进行 js 文件、css 文件的打包合并,通常可以在一次请求中就完成未打包之前需多次请求才能完成的工作,通过减少前端浏览器的连接请求,在某种意义上也是可提高系统的响应速度的。

❺ 什么是网站缓存就是产生html页面吗

转自:http://www.fovweb.com
这是一篇知识性的文档,主要目的是为了让Web缓存相关概念更容易被开发者理解并应用于实际的应用环境中。为了简要起见,某些实现方面的细节被简化或省略了。如果你更关心细节实现则完全不必耐心看完本文,后面参考文档和更多深入阅读部分可能是你更需要的内容。

什么是Web缓存,为什么要使用它?
缓存的类型:
浏览器缓存;
代理服务器缓存;
Web缓存无害吗?为什么要鼓励缓存?
Web缓存如何工作:
如何控制(控制不)缓存:
HTML Meta标签 vs. HTTP头信息;
Pragma HTTP头信息(为什么不起作用);
使用Expires(过期时间)HTTP头信息控制保鲜期;
Cache-Control(缓存控制) HTTP头信息;
校验参数和校验;
创建利于缓存网站的窍门;
编写利于缓存的脚本
常见问题解答;
缓存机制的实现:Web服务器端配置;
缓存机制的实现:服务器端脚本;
参考文档和深入阅读;
关于本文档;

什么是Web缓存,为什么要使用它?Web缓存位于Web服务器之间(1个或多个,内容源服务器)和客户端之间(1个或多个):缓存会根据进来的请求保存输出内容的副本,例如html页面, 图片,文件(统称为副本),然后,当下一个请求来到的时候:如果是相同的URL,缓存直接使用副本响应访问请求,而不是向源服务器再次发送请求。
使用缓存主要有2大理由:

减少相应延迟:因为请求从缓存服务器(离客户端更近)而不是源服务器被相应,这个过程耗时更少,让web服务器看上去相应更快;
减少网络带宽消耗:当副本被重用时会减低客户端的带宽消耗;客户可以节省带宽费用,控制带宽的需求的增长并更易于管理。
缓存的类型浏览器缓存对于新一代的Web浏览器来说(例如:IE,Firefox):一般都能在设置对话框中发现关于缓存的设置,通过在你的电脑上僻处一块硬盘空间用于存储你已经看过的网站的副本。浏览器缓存根据非常简单的规则进行工作:在同一个会话过程中(在当前浏览器没有被关闭之前)会检查一次并确定缓存的副本足够新。这个缓存对于用户点击“后退”或者点击刚访问过的链接特别有用,如果你浏览过程中访问到同一个图片,这些图片可以从浏览器缓存中调出而即时显现。
代理服务器缓存Web代理服务器使用同样的缓存原理,只是规模更大。代理服务器群为成百上千用户服务使用同样的机制;大公司和ISP经常在他们的防火墙上架设代理缓存或者单独的缓存设备;
由于带路服务器缓存并非客户端或者源服务器的一部分,而是位于原网络之外,请求必须路由到他们才能起作用。一个方法是手工设置你的浏览器:告诉浏览器使用那个代理,另外一个是通过中间服务器:这个中间服务器处理所有的web请求,并将请求转发到后台网络,而用户不必配置代理,甚至不必知道代理的存在;
代理服务器缓存:是一个共享缓存,不只为一个用户服务,经常为大量用户使用,因此在减少相应时间和带宽使用方面很有效:因为同一个副本会被重用多次。
网关缓存也被称为反向代理缓存或间接代理缓存,网关缓存也是一个中间服务器,和内网管理员部署缓存用于节省带宽不同:网关缓存一般是网站管理员自己部署:让他们的网站更容易扩展并获得更好的性能;
请求有几种方法被路由到网关缓存服务器上:其中典型的是让用一台或多台负载均衡服务器从客户端看上去是源服务器;

❻ 前端http请求细节——Cache-Control(缓存机制)

请求和响应中的 Cache-Control 指令并不完全相同,具体可以查看 这里 ,包括指令的具体意思,这里不过多赘述。(默认值:private)

浏览器的缓存机制是根据 HTTP 报文的缓存标识进行的,浏览器第一次向服务器发起该请求后拿到请求结果,会根据响应报文中 HTTP 头的缓存标识,决定是否缓存结果。
浏览器缓存策略分为两种:强制缓存和协商缓存。

强制缓存不会向服务器发送请求,直接从缓存中读取资源,可以看到请求返回的状态码都是200,并且 Size 代表该缓存的位置。

浏览器读取缓存的顺序为memory –> disk。

三级缓存原理 (访问缓存优先级):

在浏览器中,浏览器会在js,字体,图片等文件解析执行后直接存入内存缓存中,那么当刷新页面时只需直接从内存缓存中读取(from memory cache);而css文件则会存入硬盘文件中,所以每次渲染页面都需要从硬盘读取缓存(from disk cache)。

为什么CSS会放在硬盘缓存中?
因为CSS文件加载一次就可渲染出来,我们不会频繁读取它,所以它不适合缓存到内存中,但是js之类的脚本却随时可能会执行,如果脚本在磁盘当中,我们在执行脚本的时候需要从磁盘取到内存中来,这样IO开销就很大了,有可能导致浏览器失去响应。

若服务器的资源最后被修改时间 > If-Modified-Since的字段值
则重新返回资源,状态码为200;否则则返回304,代表资源无更新,可继续使用缓存文件

If-None-Match 的字段值 = 该资源在服务器的Etag值
一致则返回304,代表资源无更新,继续使用缓存文件;不一致则重新返回资源文件,状态码为200。

ETag 和 Last-Modified 区别

参考链接:
https://juejin.im/entry/5ad86c16f265da505a77dca4
https://www.cnblogs.com/suihang/p/12855345.html
https://www.jianshu.com/p/54cc04190252