缓存是一种保留资源正本并在下次申请时间接应用该正本的技术,通过复用以前获取的资源,能够显着进步网站性能,升高服务器解决压力,缩小了等待时间和网络流量。通过应用 HTTP 缓存,变得更加响应性。
这篇文章会介绍三种缓存机制在 nodejs
中的实现,别离是:
- 强制缓存
Cache-Control/Expires
-
比照缓存
Last-Modified/If-Modified-Since
Etag/If-None-Match
两类缓存规定的不同
强制缓存
如果失效,不须要再和服务器产生交互,比照缓存
不论是否失效,都须要与服务端产生交互。强制缓存
优先级高于比照缓存
,强制缓存
失效时,不再执行比照缓存
规定。
新建 http 服务
为了不便测试,新建一个简略的 http 服务进行调试:
const http = require("http")
const url = require("url")
const mime = require("mime")
const fs = require("fs")
const server = http.createServer((req, res) => {const { pathname} = url.parse(req.url, true)
const abspath = process.cwd() + pathname
fs.stat(abspath, handleRequest)
// 判断是文件还是文件夹
function handleRequest(err, statObj) {if (err || statObj.isDirectory()) return sendError(err)
sendFile()}
// 响应谬误申请
function sendError(error) {
res.statusCode = 404
res.end(`Not Found \r\n ${error.toString()}`)
}
// 响应文件申请
function sendFile() {res.setHeader("Content-Type", mime.getType(abspath) + ";charset:utf-8")
fs.createReadStream(abspath).pipe(res)
}
})
server.listen(3000, () => console.log("serving http://127.0.0.1:3000"))
强制缓存
强制缓存指的是在缓存数据未生效的状况下,能够间接应用缓存数据,浏览器通过服务器响应的 header
获取缓存规定信息。对于强制缓存,响应头 header 应用 Cache-Control/Expires
来表明生效规定。
Expires
Expires
是 HTTP1.0 的货色,当初默认浏览器均默认应用 HTTP 1.1,所以它的作用根本疏忽,咱们在响应头 header 设置Expires
,浏览器依据它的到期工夫来决定是否应用缓存数据:
res.setHeader("Expries",new Date(Date.now()+5*1000).toUTCString());
Cache-Control
Cache-Control
是最重要的规定。常见的取值有 private、public、no-cache、max-age,no-store,默认为 private。
- private 客户端能够缓存
- public 能够被任何中间人(比方两头代理、CDN 等)缓存
- max-age=xxx 缓存的内容将在 xxx 秒后生效(单位是秒)
- no-cache 须要应用
比照缓存
来验证缓存数据 - no-store 所有内容都不会缓存,
强制缓存
,比照缓存
都不会触发
能够在 handleRequest
办法中增加给响应头设置Cache-Control
,在浏览器刷新查看成果:
function handleRequest(err, statObj) {
...
res.setHeader("Cache-Control","max-age=10");
sendFile()}
如果常常调试前端我的项目的开发人员,常常会把控制台 Disable cache
给勾上,这里记得肯定要关掉它:
不出意外的话,能够在 Network
的申请中看到信息:
Status Code: 200 OK (from disk cache)
比照缓存
比照缓存,服务器将文件的批改信息发送给客户端(浏览器),客户端在下次申请的时候顺便带上,而后服务端就能够拿到上一次的批改信息,跟本地的文件批改信息做比拟,通知客户端是否用缓存数据还是用最新数据了
Last-Modified/If-Modified-Since 比照工夫
通过 statObj
的ctime
属性能够获取文件的批改工夫,将这个批改信息通过申请头 Last-Modified
属性发送给浏览器:
const serverTime = statObj.ctime.toUTCString()
res.setHeader("Last-Modified", serverTime)
下次客户端申请的时候,也会在申请头通过 if-modified-since
带上:
const clientTime = req.headers["if-modified-since"]
批改 handleRequest
办法如下:
function handleRequest(err, statObj) {if (err || statObj.isDirectory()) return sendError(err)
const clientTime = req.headers["if-modified-since"]
const serverTime = statObj.ctime.toUTCString()
// 如果本地的文件批改工夫和浏览器返回的批改工夫雷同,则应用缓存的数据,返回 304
if (clientTime === serverTime) {
res.statusCode = 304
return res.end()}
res.setHeader("Last-Modified", serverTime)
res.setHeader("Cache-Control", "no-cache") // 比照缓存验证缓存数据
sendFile()}
不过这种形式有两个弊病:
- 如果一个文件被误批改,而后批改被撤销,这样内容尽管没变动,但最新批改工夫会变
- 文件被周期性的批改,文件内容没有变动,但最新批改工夫会变动
Etag/If-None-Match 比照内容
下面提到的两个弊病,能够通过 Etag/If-None-Match
形式解决,也就是内容比照,不过 Etag
生成有肯定的开销,如果文件频繁变动对服务器有额定压力。
当然咱们不可能将内容都存在 header
外面,这里能够通过 crypto
将文件内容加密成一串秘钥,写在 header
的Etag
属性中:
const crypto = require("crypto");
...
const md5 = crypto.createHash("md5"); // md5 加密
const rs = fs.createReadStream(abspath); // 创立可读流
const data = [];
rs.on("data",(buffer)=>{md5.update(buffer); // 读取文件内容过程中加密
data.push(buffer);
});
rs.on("end",()=>{const serverMatch = md5.digest("base64"); // 加密后的文件
const clientMatch = req.headers["if-none-match"]; // 客户端下次申请会带上 serverMatch
if(clientMatch === serverMatch){ // 比照文件内容是否雷同
res.statusCode = 304;
return res.end(null);
}
// 设置 ETag
res.setHeader("ETag", serverMatch)
res.end(Buffer.concat(data));
})
整合
咱们能够在业务中依据本人的须要,设置对应的缓存形式,这里通过写个通用办法,将这三种模式整合起来:
function cache(statObj) {
// 强制缓存
res.setHeader("Cache-Control", "max-age=60")
// 工夫比照
let lastModified = statObj.ctime.toUTCString()
let modifiedSince = req.headers["if-modified-since"]
res.setHeader("Last-Modified", lastModified)
if (modifiedSince !== lastModified) return false
// 内容比照
let etag = statObj.size + ""let noneMatch = req.headers["if-none-match"]
res.setHeader("ETag", etag)
if (etag !== noneMatch) return false
return true
}
...
if(cache(statObj)){
res.statusCode = 304
return res.end(null)
}
参考文章:
彻底弄懂 HTTP 缓存机制及原理
HTTP 缓存
协商缓存