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前端缓存分为几种

发布时间: 2023-07-02 15:35:56

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

② ☆前端优化:浏览器缓存技术介绍

在前端开发中,性能一直都是被大家所重视的一点,然而判断一个网站的性能最直观的就是看网页打开的速度。 其中提高网页反应速度的一个方式就是使用缓存 。缓存技术一直一来在WEB技术体系中扮演非常重要角色,是快速且有效地提升性能的手段。

一个优秀的缓存策略可以缩短网页请求资源的距离,减少延迟,并且由于缓存文件可以重复利用,还可以减少带宽,降低网络负荷。

所以,缓存技术是无数WEB开发从业人员在工作过程中不可避免的一大问题。 在产品开发的时候我们总是想办法避免缓存产生,而在产品发布之时又在想策略管理缓存提升网页的访问速度 。了解浏览器的缓存命中原理,是开发WEB应用的基础,本文着眼于此,学习浏览器缓存的相关知识,总结缓存避免和缓存管理的方法,结合具体的场景说明缓存的相关问题。希望能对有需要的人有所帮助。

在实际WEB开发过程中,缓存技术会涉及到不同层、不同端,比如:用户层、系统层、代理层、前端、后端、服务端等, 每一层的缓存目标都是一致的,就是尽快返回请求数据、减少延迟 ,但每层使用的技术实现是各有不同,面对不同层、不同端的优劣,选用不同的技术来提升系统响应效率。所以,我们首先看下各层的缓存都有哪些技术,都缓存哪些数据,从整体上,对WEB的缓存技术进行了解,如下图所示:

本篇文章重点讲的就是上面红色框部分缓存内容。

当浏览器请求一个网站的时候,会加载各种各样的资源,比如:HTML文档、图片、CSS和JS等文件。对于一些不经常变的内容,浏览器会将他们保存在本地的文件中,下次访问相同网站的时候,直接加载这些资源,加速访问。

那么如何知晓浏览器是读取了缓存还是直接请求服务器?如下图网站来做个示例:

第一次打开该网站后,如果再次刷新页面。会发现浏览器加载的众多资源中,有一部分size有具体数值,然而还有一部分请求,比如图片、css和js等文件并没有显示文件大小,而是显示了 from dis cache 或者 from memory cache 字样。这就说明了,该资源直接从本地硬盘或者浏览器内存读取,而并没有请求服务器。

浏览器启用缓存至少有两点显而易见的好处: (1)减少页面加载时间;(2)减少服务器负载;

浏览器是否使用缓存、缓存多久,是由服务器控制的 。准确来说,当浏览器请求一个网页(或者其他资源)时, 服务器发回的响应的“响应头”部分的某些字段指明了有关缓存的关键信息 。下面看下,HTTP报文中与缓存相关的首部字段:

根据上面四种类型的首部字段不同使用策略, 浏览器中缓存可分为强缓存和协商缓存

当浏览器对某个资源的请求命中了强缓存时, 返回的HTTP状态为200 ,在chrome的开发者工具的network里面 size会显示为from cache ,比如:京东的首页里就有很多静态资源配置了强缓存,用chrome打开几次,再用f12查看network,可以看到有不少请求就是从缓存中加载的:

Expires是HTTP 1.0提出的一个表示资源过期时间的header,它描述的是一个绝对时间,由服务器返回,用GMT格式的字符串表示 ,如:Expires:Thu, 31 Dec 2037 23:55:55 GMT,包含了Expires头标签的文件,就说明浏览器对于该文件缓存具有非常大的控制权。

例如,一个文件的Expires值是2020年的1月1日,那么就代表,在2020年1月1日之前,浏览器都可以直接使用该文件的本地缓存文件,而不必去服务器再次请求该文件,哪怕服务器文件发生了变化。

所以, Expires是优化中最理想的情况,因为它根本不会产生请求 ,所以后端也就无需考虑查询快慢。它的缓存原理,如下:

Expires是较老的强缓存管理header, 由于它是服务器返回的一个绝对时间 ,在服务器时间与客户端时间相差较大时,缓存管理容易出现问题, 比如:随意修改下客户端时间,就能影响缓存命中的结果 。所以在HTTP 1.1的时候,提出了一个新的header, 就是Cache-Control,这是一个相对时间,在配置缓存的时候,以秒为单位,用数值表示 ,如:Cache-Control:max-age=315360000,它的缓存原理是:

Cache-Control描述的是一个相对时间 ,在进行缓存命中的时候, 都是利用客户端时间进行判断 ,所以相比较Expires,Cache-Control的缓存管理更有效,安全一些。

这两个header可以只启用一个,也可以同时启用, 当response header中,Expires和Cache-Control同时存在时,Cache-Control优先级高于Expires

此外,还可以为 Cache-Control 指定 public 或 private 标记。 如果使用 private,则表示该资源仅仅属于发出请求的最终用户,这将禁止中间服务器(如代理服务器)缓存此类资源 。对于包含用户个人信息的文件(如一个包含用户名的 HTML 文档),可以设置 private,一方面由于这些缓存对其他用户来说没有任何意义,另一方面用户可能不希望相关文件储存在不受信任的服务器上。需要指出的是,private 并不会使得缓存更加安全,它同样会传给中间服务器(如果网站对于传输的安全性要求很高,应该使用传输层安全措施)。 对于 public,则允许所有服务器缓存该资源 。通常情况下,对于所有人都可以访问的资源(例如网站的 logo、图片、脚本等), Cache-Control 默认设为 public 是合理的

当浏览器对某个资源的请求没有命中强缓存, 就会发一个请求到服务器,验证协商缓存是否命中,如果协商缓存命中,请求响应返回的http状态为304并且会显示一个Not Modified的字符串 ,比如你打开京东的首页,按f12打开开发者工具,再按f5刷新页面,查看network,可以看到有不少请求就是命中了协商缓存的:

查看单个请求的Response Header, 也能看到304的状态码和Not Modified的字符串,只要看到这个就可说明这个资源是命中了协商缓存,然后从客户端缓存中加载的 ,而不是服务器最新的资源:

【Last-Modified,If-Modified-Since】的控制缓存的原理,如下

【Last-Modified,If-Modified-Since】都是根据服务器时间返回的header,一般来说, 在没有调整服务器时间和篡改客户端缓存的情况下,这两个header配合起来管理协商缓存是非常可靠的,但是有时候也会服务器上资源其实有变化,但是最后修改时间却没有变化的情况 ,而这种问题又很不容易被定位出来,而当这种情况出现的时候,就会影响协商缓存的可靠性。 所以就有了另外一对header来管理协商缓存,这对header就是【ETag、If-None-Match】 。它们的缓存管理的方式是:

Etag和Last-Modified非常相似,都是用来判断一个参数,从而决定是否启用缓存。 但是ETag相对于Last-Modified也有其优势,可以更加准确的判断文件内容是否被修改 ,从而在实际操作中实用程度也更高。

协商缓存跟强缓存不一样,强缓存不发请求到服务器, 所以有时候资源更新了浏览器还不知道,但是协商缓存会发请求到服务器 ,所以资源是否更新,服务器肯定知道。大部分web服务器都默认开启协商缓存,而且是同时启用【Last-Modified,If-Modified-Since】和【ETag、If-None-Match】,比如apache:

如果没有协商缓存,每个到服务器的请求,就都得返回资源内容,这样服务器的性能会极差。

【Last-Modified,If-Modified-Since】和【ETag、If-None-Match】一般都是同时启用,这是为了处理Last-Modified不可靠的情况。有一种场景需要注意:

比如,京东页面的资源请求,返回的repsonse header就只有Last-Modified,没有ETag:

协商缓存需要配合强缓存使用,上面这个截图中,除了Last-Modified这个header,还有强缓存的相关header, 因为如果不启用强缓存的话,协商缓存根本没有意义

如果资源已经被浏览器缓存下来,在缓存失效之前,再次请求时,默认会先检查是否命中强缓存,如果强缓存命中则直接读取缓存,如果强缓存没有命中则发请求到服务器检查是否命中协商缓存,如果协商缓存命中,则告诉浏览器还是可以从缓存读取,否则才从服务器返回最新的资源。其浏览器判断缓存的详细流程图,如下:

③ HTML5的5种存储方式详解

引言

本篇文章主要介绍了前端HTML5几种存储方式的总结 ,主要包括本地存储localstorage,本地存储sessionstorage,离线缓存(application cache),Web SQL,IndexedDB。有兴趣的可以了解一下。

正文开始~

h5之前,存储主要是用cookies。cookies缺点有在请求头上带着数据,大小是4k之内。主Domain污染。

主要应用:购物车、客户登录

对于IE浏览器有UserData,大小是64k,只有IE浏览器支持。

目标

存储方式:

以键值对(Key-Value)的方式存储,永久存储,永不失效,除非手动删除。

大小:

每个域名5M

支持情况:

注意:IE9 localStorage不支持本地文件,需要将项目署到服务器,才可以支持!

常用的API:

getItem //取记录

setIten//设置记录

removeItem//移除记录

key//取key所对应的值

clear//清除记录

存储的内容:

数组,图片,json,样式,脚本。。。(只要是能序列化成字符串的内容都可以存储)

HTML5 的本地存储 API 中的 localStorage 与 sessionStorage 在使用方法上是相同的,区别在于 sessionStorage 在关闭页面后即被清空,而 localStorage 则会一直保存。

本地缓存应用所需的文件

使用方法:

①配置manifest文件

页面上:

Manifest 文件:

manifest 文件是简单的文本文件,它告知浏览器被缓存的内容(以及不缓存的内容)。

manifest 文件可分为三个部分:

①CACHE MANIFEST - 在此标题下列出的文件将在首次下载后进行缓存

②NETWORK - 在此标题下列出的文件需要与服务器的连接,且不会被缓存

③FALLBACK - 在此标题下列出的文件规定当页面无法访问时的回退页面(比如 404 页面)

完整demo:

服务器上: manifest文件需要配置正确的MIME-type,即 "text/cache-manifest"。

如Tomcat:

常用API:

核心是applicationCache对象,有个status属性,表示应用缓存的当前状态:

0(UNCACHED) : 无缓存, 即没有与页面相关的应用缓存

1(IDLE) : 闲置,即应用缓存未得到更新

2 (CHECKING) : 检查中,即正在下载描述文件并检查更新

3 (DOWNLOADING) : 下载中,即应用缓存正在下载描述文件中指定的资源

4 (UPDATEREADY) : 更新完成,所有资源都已下载完毕

5 (IDLE) : 废弃,即应用缓存的描述文件已经不存在了,因此页面无法再访问应用缓存

相关的事件:

表示应用缓存状态的改变:

checking : 在浏览器为应用缓存查找更新时触发

error : 在检查更新或下载资源期间发送错误时触发

noupdate : 在检查描述文件发现文件无变化时触发

downloading : 在开始下载应用缓存资源时触发

progress:在文件下载应用缓存的过程中持续不断地下载地触发

updateready : 在页面新的应用缓存下载完毕触发

cached : 在应用缓存完整可用时触发

Application Cache的三个优势:

① 离线浏览

② 提升页面载入速度

③ 降低服务器压力

注意事项:

1. 浏览器对缓存数据的容量限制可能不太一样(某些浏览器设置的限制是每个站点 5MB)

2. 如果manifest文件,或者内部列举的某一个文件不能正常下载,整个更新过程将视为失败,浏览器继续全部使用老的缓存

3. 引用manifest的html必须与manifest文件同源,在同一个域下

4. 浏览器会自动缓存引用manifest文件的HTML文件,这就导致如果改了HTML内容,也需要更新版本才能做到更新。

6. FALLBACK中的资源必须和manifest文件同源

7. 更新完版本后,必须刷新一次才会启动新版本(会出现重刷一次页面的情况),需要添加监听版本事件。

8. 站点中的其他页面即使没有设置manifest属性,请求的资源如果在缓存中也从缓存中访问

9. 当manifest文件发生改变时,资源请求本身也会触发更新

离线缓存与传统浏览器缓存区别:

1. 离线缓存是针对整个应用,浏览器缓存是单个文件

2. 离线缓存断网了还是可以打开页面,浏览器缓存不行

3. 离线缓存可以主动通知浏览器更新资源

关系数据库,通过SQL语句访问

Web SQL 数据库 API 并不是 HTML5 规范的一部分,但是它是一个独立的规范,引入了一组使用 SQL 操作客户端数据库的 APIs。

支持情况:

Web SQL 数据库可以在最新版的 Safari, Chrome 和 Opera 浏览器中工作。

核心方法:

①openDatabase: 这个方法使用现有的数据库或者新建的数据库创建一个数据库对象。

②transaction: 这个方法让我们能够控制一个事务,以及基于这种情况执行提交或者回滚。

③executeSql: 这个方法用于执行实际的 SQL 查询。

打开数据库:

执行查询操作:

插入数据:

读取数据:

由这些操作可以看出,基本上都是用SQL语句进行数据库的相关操作,如果你会MySQL的话,这个应该比较容易用。

索引数据库 (IndexedDB) API(作为 HTML5 的一部分)对创建具有丰富本地存储数据的数据密集型的离线 HTML5 Web 应用程序很有用。同时它还有助于本地缓存数据,使传统在线 Web 应用程序(比如移动 Web 应用程序)能够更快地运行和响应。

异步API:

在IndexedDB大部分操作并不是我们常用的调用方法,返回结果的模式,而是请求——响应的模式,比如打开数据库的操作

这样,我们打开数据库的时候,实质上返回了一个DB对象,而这个对象就在result中。由上图可以看出,除了result之外。还有几个重要的属性就是onerror、onsuccess、onupgradeneeded(我们请求打开的数据库的版本号和已经存在的数据库版本号不一致的时候调用)。这就类似于我们的ajax请求那样。我们发起了这个请求之后并不能确定它什么时候才请求成功,所以需要在回调中处理一些逻辑。

关闭与删除:

数据存储:

indexedDB中没有表的概念,而是objectStore,一个数据库中可以包含多个objectStore,objectStore是一个灵活的数据结构,可以存放多种类型数据。也就是说一个objectStore相当于一张表,里面存储的每条数据和一个键相关联。

我们可以使用每条记录中的某个指定字段作为键值(keyPath),也可以使用自动生成的递增数字作为键值(keyGenerator),也可以不指定。选择键的类型不同,objectStore可以存储的数据结构也有差异。

学习从来不是一个人的事情,要有个相互监督的伙伴,想要学习或交流前端问题的小伙伴可以私信“学习”小明获取web前端入门资料,一起学习,一起成长!

④ 前端缓存的理解 或者 前端数据持久化的理解(强制缓存、协商缓存)

缓存可以说是性能优化中简单高效的一种优化方式了。一个优秀的缓存策略可以缩短网页请求资源的距离,减少延迟,并且由于 缓存文件可以重复利用 ,还可以减少带宽,降低网络负荷。

        对于一个数据请求来说,可以分为发起 网络请求、后端处理、浏览器响应 三个步骤。浏览器缓存可以帮助我们在第一和第三步骤中优化性能。比如说直接使用缓存而不发起请求,或者发起了请求但后端存储的数据和前端一致,那么就没有必要再将数据回传回来,这样就减少了响应数据。

①不存在该缓存结果和缓存标识,强制缓存失效,则直接向服务器发起请求

②存在该缓存结果和缓存标识,但该结果已失效,强制缓存失效,则使用协商缓存

③存在该缓存结果和缓存标识,且该结果尚未失效,强制缓存生效,直接返回该结果

控制强制缓存的字段分别是Expires和Cache-Control,其中Cache-Control优先级比Expires高。

Cache-Control、Expires都是缓存到期时间,Cache-Control是相对值,Expires是绝对值,即再次发送请求时,如果时间没到期,强制缓存生效。

注:在无法确定客户端的时间是否与服务端的时间同步的情况下,Cache-Control相比于expires是更好的选择,所以同时存在时,只有Cache-Control生效。

①协商缓存生效,返回304

②协商缓存失效,返回200和请求结果

这里我们以博客的请求为例,状态码为灰色的请求则代表使用了强制缓存,请求对应的Size值则代表该缓存存放的位置,分别为from memory cache 和 from disk cache。那么from memory cache 和 from disk cache又分别代表的是什么呢?什么时候会使用from disk cache,什么时候会使用from memory cache呢?

from memory cache代表使用 内存中的缓存 ,from disk cache则代表使用的是 硬盘中的缓存 ,

⑤ 前端浏览器缓存机制

在前端开发中,性能是一个永恒的话题,没有最好,只有更好。判断一个网站性能好坏,一个直入眼观的即是网页的反应速度,有一个方式就是使用缓存,一个优秀的缓存策略可以缩短网页请求的时间,减少延迟,并且网页可以重复利用,还可以减少带宽,降低网络负荷。

1: 为什么需要缓存?

a:缓存可以减少用户等待时间,提升用户体验

b:减少网络带宽消耗

c:降低服务器压力

Note:缓存使用不当,也会造成‘脏数据’问题

2:常见的缓存类型

强缓存 -

Expires服务器端设置,表示该资源的过期时间,会有弊端,客户端时间和服务器时间不一致的问题。

Cache-Control:max-age表示缓存资源的最大生命周期,单位是秒

所以Expires 结合 Cache-Control 一起使用,大型网站中一般比较适用

协商缓存-

Last-Modified:值为资源的最后更新时间,随服务器response返回

If-Modified-Since:通过比较两个时间来判断资源在两次请求期间是否有过修改,如果没有,则命中协商缓存

Etag:表示资源内容的唯一标识,即资源的消息摘要

If-None-Match:服务器通过比较请求头中的If-None-Match与当前资源的Etag是否一致来判断资源是否在两次请求期间有过修改

3:缓存流程图示:

a:浏览器会先检测强缓存类型(Cache-Control 或者 Expires)是否有效;命中直接浏览器本地获取缓存资源

b:未命中。服务器会根据请求头Request Header验证这个资源是否命中协商缓存,称之为HTTP二次验证,命中,服务器返回请求,但返回资源,而是告诉客户端直接中直接从浏览器缓存中获取

Note:

1.强缓存不会发生请求,协商缓存存在服务器请求

2.当协商缓存也未命中时,则服务器会将资源发送到客户端

3.F5刷新页面,会跳过强缓存

4.Ctrl+F5刷新页面,跳过强缓存和协商缓存

5.不会缓存的情况

HTTPS POST请求 根据Cookie获取认证信息 Request Header Cache-Control:no-cache, max-age=0

6.小故事大道理

上文对整个概念做了阐述,还是不够形象,我们来通过几个小故事生动理解一下:

故事一:Last-Modified

浏览器:Hi,我需要 jartto.min.js 这个文件,如果是在 Last-Modified: Fri Feb 15 2019 19:57:31 GMT 之后修改过的,请发给我。

服务器:(检查文件的修改时间)

服务器:Oh,这个文件在那个时间之后没有被修改过,你已经有最新的版本了。

浏览器:太好了,那我就显示给用户了。

故事二:ETag

浏览器:Hi,我需要 jartto.css 这个文件,有没有不匹配 3c61f-1c1-2aecb436 这个串的

服务器:(检查 ETag…)

服务器:Hey,我这里的版本也是 3c61f-1c1-2aecb436,你已经是最新的版本了

浏览器:好,那就可以使用本地缓存了

⑥ cpu的缓存分为几级

cpu的缓存分为三级。

一级缓存(L1)、二级缓存(L2)和三级缓存(L3)。我们现在常见的是三级缓存。但是CPU在实际数据读取中重要的却是一级缓存,因为一级缓存速度最快,二级缓存其次,三级缓存最慢,只是三级缓存的容量最大,上百MB的都有,更容易体现产品更新换代时的价值。

cpu

CPU是Central Processing Unit(中央处理器)的缩写,CPU的详细参数包括内核结构,主频,外频,倍频,接口,缓存,多媒体指令集,制造工艺,电压,封装形式,整数单元和浮点单元等。CPU一般由逻辑运算单元、控制单元和存储单元组成。

在逻辑运算和控制单元中包括一些寄存器,这些寄存器用于CPU在处理数据过程中数据的暂时保存。一般在市面上购买CPU时所看到的参数一般是以(主频前端总线二级缓存)为格式的。

例如Intel P6670的就是(2.16GHz800MHz2MB)。CPU的性能指标包括主频、倍频、外频、总线频率、二级缓存、工作电压、接口和制造工艺等。

⑦ wen前端缓存技术都有哪些

wen ? 是web吧
大体知道一个,分布式缓存技术 这个是缓存在内存里
还有网站静态化也是一种缓存,缓存在物理盘上