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实践示例理解js强缓存协商缓存

2024-04-02 19:04:59 864人浏览泡泡鱼

摘要

目录背景前置准备准备启动页面Http缓存种类强缓存expirescache-control协商缓存Last-Modified，If-Modified-SinceEtag，If-Non

背景

无论是开发中或者是面试中，HTTP缓存都是非常重要的，这体现在了两个方面：

开发中：合理利用HTTP缓存可以提高前端页面的性能
面试中：HTTP缓存是面试中的高频问点

所以本篇文章，我不讲废话，我就通过nodejs的简单实践，给大家讲最通俗易懂的HTTP缓存，大家通过这篇文章一定能了解掌握它！！！

前置准备

准备

创建文件夹cache-study，并准备环境

npm init

安装Koa、nodemon

npm i koa -D
npm i nodemon -g

创建index.js、index.html、static文件夹
index.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <title>Document</title>
  <link rel="stylesheet" href="./static/CSS/index.css" rel="external nofollow" >
</head>
<body>
  <div class="box">
  </div>
</body>
</html>

static/css/index.css

.box {
  width: 500px;
  height: 300px;
  background-image: url('../image/guang.jpg');
  background-size: 100% 100%;
  color: #000;
}

static/image/guang.jpg

index.js

const Koa = require('koa')
const fs = require('fs')
const path = require('path')
const mimes = {
  css: 'text/css',
  less: 'text/css',
  gif: 'image/gif',
  html: 'text/html',
  ico: 'image/x-icon',
  jpeg: 'image/jpeg',
  jpg: 'image/jpeg',
  js: 'text/javascript',
  JSON: 'application/json',
  pdf: 'application/pdf',
  png: 'image/png',
  svg: 'image/svg+xml',
  swf: 'application/x-shockwave-flash',
  tiff: 'image/tiff',
  txt: 'text/plain',
  wav: 'audio/x-wav',
  wma: 'audio/x-ms-wma',
  wmv: 'video/x-ms-wmv',
  xml: 'text/xml',
}
// 获取文件的类型
function parseMime(url) {
  // path.extname获取路径中文件的后缀名
  let extName = path.extname(url)
  extName = extName ? extName.slice(1) : 'unknown'
  return mimes[extName]
}
// 将文件转成传输所需格式
const parseStatic = (dir) => {
  return new Promise((resolve) => {
    resolve(fs.readFileSync(dir), 'binary')
  })
}
const app = new Koa()
app.use(async (ctx) => {
  const url = ctx.request.url
  if (url === '/') {
    // 访问根路径返回index.html
    ctx.set('Content-Type', 'text/html')
    ctx.body = await parseStatic('./index.html')
  } else {
    const filePath = path.resolve(__dirname, `.${url}`)
    // 设置类型
    ctx.set('Content-Type', parseMime(url))
    // 设置传输
    ctx.body = await parseStatic(filePath)
  }
})
app.listen(9898, () => {
  console.log('start at port 9898')
})

启动页面

现在你可以在终端中输入nodemon index，看到下方的显示，则代表成功启动了服务

此时你可以在浏览器链接里输入http://localhost:9898/，打开看到如下页面，则代表页面访问成功！！！

HTTP缓存种类

HTTP缓存常见的有两类：

强缓存：可以由这两个字段其中一个决定

expires
cache-control(优先级更高)

协商缓存：可以由这两对字段中的一对决定

Last-Modified，If-Modified-Since

Etag，If-None-Match(优先级更高)

强缓存

接下来我们就开始讲强缓存

expires

我们只需设置响应头里expires的时间为当前时间 + 30s就行了

app.use(async (ctx) => {
  const url = ctx.request.url
  if (url === '/') {
    // 访问根路径返回index.html
    ctx.set('Content-Type', 'text/html')
    ctx.body = await parseStatic('./index.html')
  } else {
    const filePath = path.resolve(__dirname, `.${url}`)
    // 设置类型
    ctx.set('Content-Type', parseMime(url))
    // 设置 Expires 响应头
    const time = new Date(Date.now() + 30000).toUTCString()
    ctx.set('Expires', time)
    // 设置传输
    ctx.body = await parseStatic(filePath)
  }
})

然后我们在前端页面刷新，我们可以看到请求的资源的响应头里多了一个expires的字段

并且，在30s内，我们刷新之后，看到请求都是走memory，这意味着，通过expires设置强缓存的时效是30s，这30s之内，资源都会走本地缓存，而不会重新请求

注意点：有时候你Nodejs代码更新了时效时间，但是发现前端页面还是在走上一次代码的时效，这个时候，你可以把这个Disabled cache打钩，然后刷新一下，再取消打钩

cache-control

其实cache-control跟expires效果差不多，只不过这两个字段设置的值不一样而已，前者设置的是秒数，后者设置的是毫秒数

app.use(async (ctx) => {
  const url = ctx.request.url
  if (url === '/') {
    // 访问根路径返回index.html
    ctx.set('Content-Type', 'text/html')
    ctx.body = await parseStatic('./index.html')
  } else {
    const filePath = path.resolve(__dirname, `.${url}`)
    // 设置类型
    ctx.set('Content-Type', parseMime(url))
    // 设置 Cache-Control 响应头
    ctx.set('Cache-Control', 'max-age=30')
    // 设置传输
    ctx.body = await parseStatic(filePath)
  }
})

前端页面响应头多了cache-control这个字段，且30s内都走本地缓存，不会去请求服务端

协商缓存

与强缓存不同的是，强缓存是在时效时间内，不走服务端，只走本地缓存；而协商缓存是要走服务端的，如果请求某个资源，去请求服务端时，发现命中缓存则返回304，否则则返回所请求的资源，那怎么才算命中缓存呢？接下来讲讲

Last-Modified，If-Modified-Since

简单来说就是:

第一次请求资源时，服务端会把所请求的资源的最后一次修改时间当成响应头中Last-Modified的值发到浏览器并在浏览器存起来
第二次请求资源时，浏览器会把刚刚存储的时间当成请求头中If-Modified-Since的值，传到服务端，服务端拿到这个时间跟所请求的资源的最后修改时间进行比对
比对结果如果两个时间相同，则说明此资源没修改过，那就是命中缓存，那就返回304，如果不相同，则说明此资源修改过了，则没命中缓存，则返回修改过后的新资源

// 获取文件信息
const getFileStat = (path) => {
  return new Promise((resolve) => {
    fs.stat(path, (_, stat) => {
      resolve(stat)
    })
  })
}
app.use(async (ctx) => {
  const url = ctx.request.url
  if (url === '/') {
    // 访问根路径返回index.html
    ctx.set('Content-Type', 'text/html')
    ctx.body = await parseStatic('./index.html')
  } else {
    const filePath = path.resolve(__dirname, `.${url}`)
    const ifModifiedSince = ctx.request.header['if-modified-since']
    const fileStat = await getFileStat(filePath)
    console.log(new Date(fileStat.mtime).getTime())
    ctx.set('Cache-Control', 'no-cache')
    ctx.set('Content-Type', parseMime(url))
    // 比对时间，mtime为文件最后修改时间
    if (ifModifiedSince === fileStat.mtime.toGMTString()) {
      ctx.status = 304
    } else {
      ctx.set('Last-Modified', fileStat.mtime.toGMTString())
      ctx.body = await parseStatic(filePath)
    }
  }
})

第一次请求时，响应头中：

第二次请求时，请求头中：

由于资源并没修改，则命中缓存，返回304：

此时我们修改一下index.css

.box {
  width: 500px;
  height: 300px;
  background-image: url('../image/guang.jpg');
  background-size: 100% 100%;
  
  color: #333;
}

然后我们刷新一下页面，index.css变了，所以会没命中缓存，返回200和新资源，而guang.jpg并没有修改，则命中缓存返回304：

Etag，If-None-Match

其实Etag，If-None-Match跟Last-Modified，If-Modified-Since大体一样，区别在于：

后者是对比资源最后一次修改时间，来确定资源是否修改了
前者是对比资源内容，来确定资源是否修改

那我们要怎么比对资源内容呢？我们只需要读取资源内容，转成hash值，前后进行比对就行了！！

const crypto = require('crypto')
app.use(async (ctx) => {
  const url = ctx.request.url
  if (url === '/') {
    // 访问根路径返回index.html
    ctx.set('Content-Type', 'text/html')
    ctx.body = await parseStatic('./index.html')
  } else {
    const filePath = path.resolve(__dirname, `.${url}`)
    const fileBuffer = await parseStatic(filePath)
    const ifNoneMatch = ctx.request.header['if-none-match']
    // 生产内容hash值
    const hash = crypto.createHash('md5')
    hash.update(fileBuffer)
    const etag = `"${hash.digest('hex')}"`
    ctx.set('Cache-Control', 'no-cache')
    ctx.set('Content-Type', parseMime(url))
    // 对比hash值
    if (ifNoneMatch === etag) {
      ctx.status = 304
    } else {
      ctx.set('etag', etag)
      ctx.body = fileBuffer
    }
  }
})

验证方式跟刚刚Last-Modified，If-Modified-Since的一样，这里就不重复说明了。。。