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揭秘协商缓存：如何提升网站性能与用户体验？

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协商缓存是一种优化HTTP请求的技术，它通过协商浏览器和服务器之间的缓存策略，来减少不必要的网络传输，从而提升网站性能和用户体验。本文将深入探讨协商缓存的工作原理、实现方法以及如何在实际项目中应用。

一、什么是协商缓存？

协商缓存是一种基于HTTP协议的缓存策略，它允许服务器和客户端协商是否使用缓存中的资源。这种策略可以减少服务器负载，降低网络延迟，提高页面加载速度。

二、协商缓存的工作原理

协商缓存主要涉及以下几个方面：

  1. 缓存标识：每个资源都会有一个唯一的缓存标识，通常是一个ETag（实体标签）或Last-Modified（最后修改时间）。
  2. 请求头：在发起请求时，客户端会发送缓存标识到服务器。
  3. 响应头：服务器根据缓存标识判断资源是否已更改，并返回相应的响应。
  4. 协商结果：根据协商结果，客户端决定是否使用缓存中的资源。

三、协商缓存实现方法

  1. ETag：ETag是服务器为资源分配的唯一标识符，当资源内容发生变化时，ETag也会更新。客户端在请求时会携带ETag，服务器比较ETag值，如果相同则返回304 Not Modified，否则返回新的资源内容。
// 服务器端
function sendResource(res) {
  const etag = generateETag(res);
  if (etag === request.headers.etag) {
    res.writeHead(304);
  } else {
    res.writeHead(200, { 'ETag': etag });
    res.end(res.body);
  }
}

// 客户端
function getResource(url) {
  const etag = localStorage.getItem(url);
  const xhr = new XMLHttpRequest();
  xhr.open('GET', url);
  xhr.setRequestHeader('ETag', etag);
  xhr.onload = function() {
    if (xhr.status === 304) {
      console.log('使用缓存');
    } else {
      const newEtag = xhr.getResponseHeader('ETag');
      localStorage.setItem(url, newEtag);
      console.log('更新缓存');
    }
  };
  xhr.send();
}
  1. Last-Modified：Last-Modified表示资源的最后修改时间。客户端在请求时会携带Last-Modified，服务器比较时间戳，如果相同则返回304 Not Modified，否则返回新的资源内容。
// 服务器端
function sendResource(res) {
  const lastModified = res.lastModified;
  if (lastModified === request.headers['if-modified-since']) {
    res.writeHead(304);
  } else {
    res.writeHead(200, { 'Last-Modified': lastModified });
    res.end(res.body);
  }
}

// 客户端
function getResource(url) {
  const lastModified = localStorage.getItem(url);
  const xhr = new XMLHttpRequest();
  xhr.open('GET', url);
  xhr.setRequestHeader('If-Modified-Since', lastModified);
  xhr.onload = function() {
    if (xhr.status === 304) {
      console.log('使用缓存');
    } else {
      const newLastModified = xhr.getResponseHeader('Last-Modified');
      localStorage.setItem(url, newLastModified);
      console.log('更新缓存');
    }
  };
  xhr.send();
}
  1. Cache-Control：Cache-Control是HTTP协议的一个字段，用于控制资源的缓存行为。它可以设置资源的缓存时间、是否允许代理缓存等。
// 服务器端
res.writeHead(200, {
  'Cache-Control': 'max-age=3600, public'
});

// 客户端
const xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open('GET', url);
xhr.setRequestHeader('Cache-Control', 'max-age=3600');
xhr.onload = function() {
  // ...
};
xhr.send();

四、协商缓存在实际项目中的应用

在实际项目中，协商缓存可以通过以下方式应用：

  1. 配置服务器：在服务器配置中设置缓存策略，如ETag、Last-Modified、Cache-Control等。
  2. 使用CDN：通过CDN分发资源，利用CDN的缓存机制提高资源加载速度。
  3. 前端优化：在客户端使用缓存策略，如localStorage、sessionStorage等。

五、总结

协商缓存是一种有效的优化HTTP请求的技术，通过协商浏览器和服务器之间的缓存策略，可以减少不必要的网络传输，提升网站性能和用户体验。在实际项目中，合理应用协商缓存，可以带来显著的性能提升。

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