Основы HTTP #2

HTTP-кеширование

Производительность веб-сайтов и приложений можно значительно повысить за счет повторного использования ранее полученных ресурсов. Веб-кеши сокращают задержку и снижают сетевой траффик, уменьшая тем самым время, необходимое для отображения ресурсов.

Техника кеширования заключается в сохранении копии полученного ресурса для возврата этой копии в ответ на дальнейшие запросы. Запрос на ресурс, уже имеющийся в веб-кеше, перехватывается, и вместо обращения к исходному серверу выполняется загрузка копии из кеша. Таким образом снижается нагрузка на сервер, которому не приходится самому обслуживать всех клиентов, и повышается производительность — кеш ближе к клиенту и ресурс передается быстрее. Кеширование является основным источником повышения производительности веб-сайтов.

Кеширование в HTTP не является обязательным, однако в большинстве случаев бывает полезно повторно использовать ранее сохраненные ресурсы. Тем не менее, стандартные кеши HTTP обычно способны кешировать только ответы на запросы методом GET, а другие отклоняют.

Различные виды кеширования

Существует несколько видов кешей, которые можно разделить на две основные категории: приватные кеши и кеши совместного использования. В кешах совместного использования (shared cache) хранятся копии, которые могут направляться разным пользователям. Приватный кеш (private cache) предназначен для отдельного пользователя.

  • Приватный кеш предназначен для отдельного пользователя. Кеш браузера содержит все документы, загруженные пользователем по HTTP. Он используется для доступа к ранее загруженным страницам при навигации назад/вперед, позволяет сохранять страницы, или просматривать их код, не обращаясь лишний раз к серверу (полезен при отключении от сети).

  • Общий (shared) прокси-кеш (кеш совместного использования ) — это кеш, который сохраняет ответы, чтобы их потом могли использовать разные пользователи. Например, в локальной сети компании, может быть установлен прокси, обслуживающий множество пользователей, чтобы можно было повторно использовать популярные ресурсы, сокращая сетевой траффик и время ожидания.

Заголовок Cache-control

Первичный ключ состоит из метода запроса и запрашиваемого URI (зачастую используется только URI, поскольку целью кеширования являются только GET-запросы).

Поле Cache-Control общего заголовка HTTP/1.1 используется для задания инструкций по механизму кеширования как в запросах, так и в ответах. Применяется для задания политик кеширования:

  • Полное отсутствие кеширования В кеше не должно сохраняться ничего — ни по запросам клиента, ни по ответам сервера. Запрос всегда отправляется на сервер, ответ всегда загружается полностью.

    Cache-Control: no-store
Cache-Control: no-cache, no-store, must-revalidate

  • Кешировать, но проверять актуальность
    Перед тем, как выдать копию, кеш запрашивает исходный сервер на предмет актуальности ресурса.

    Cache-Control: no-cache

  • Приватные (private) и общие (public) кеши
    Директива "public" указывает, что ответ можно сохранять в любом кеше. Директива же "private" указывает, что ответ предназначен отдельному пользователю и не должен храниться в кеше совместного использования. В этом случае ответ может сохраняться приватным кешем браузера.

    Cache-Control: private
Cache-Control: public

  • Срок действия (Expiration) Самой важной здесь является директива "max-age=" — максимальное время, в течение которого ресурс считается "свежим". В отличие от директивы Expires, она привязана к моменту запроса. 

    Cache-Control: max-age=31536000

  • Проверка актуальности
    При использовании директивы "must-revalidate" кеш обязан проверять статус ресурсов с истекшим сроком действия. Те копии, что утратили актуальность, использоваться не должны.

    Cache-Control: must-revalidate

Свежесть сохраненной копии

Попав в кеш, ресурс, теоретически, может храниться там вечно. Однако, поскольку объем хранилища конечен, записи периодически приходится оттуда удалять. Этот процесс называют вытеснением данных из кеша (cache eviction).
Также ресурсы могут изменяться на сервере, поэтому кеш требуется обновлять. Поскольку HTTP является клиент-серверным протоколом, сервера не могут сами обращаться к кешам и клиентам при изменении ресурса. Необходимо договориться о сроке действия сохраненной копии. До его истечения ресурс считается свежим (fresh), после — устаревшим (stale).

Срок действия (freshnessLifetime) вычисляется на основании нескольких заголовков. Если задан заголовок "Cache-control: max-age=N", то срок действия равен N. Если его нет, а это бывает очень часто, проверяется заголовок Expires.

Валидация кеша

Валидация кеша запускается при нажатии пользователем кнопки перезагрузки. Кроме того, она может выполняться в ходе обычного просмотра страниц, если кешированный ответ включает заголовок "Cache-control: must-revalidate". Другим фактором являются настройки кеширования браузера — можно потребовать принудительной валидации при каждой загрузке документа.

При истечении срока годности документа он либо проходит валидацию, либо повторно доставляется с сервера.

Оригинал статьи здесь -> developer.mozilla.org

#http
openImgPic