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Caching Tutorial for Web Authors and Webmasters
1 什么是web缓存？人们为什么使用它们？
2 web缓存的类型
2.1 浏览器缓存
2.2 代理缓存
2.3 网关缓存
4 web缓存如何工作
6 构建一个有缓存意识的站点用到的技巧
7 写有缓存意识的脚本
1 什么是web缓存？人们为什么使用它们？
web缓存位于一个或者多个服务器和一个或者多个客户端之间，监视其中的请求，节约响应的数量。例如：页面，图片和文件。如果对相同的url地址的另外一个请求，可以使用已有的响应，而不是向原始服务器重新请求。
使用web缓存有两个主要原因：
1、减小延迟。因为请求从缓存，这个离客户端更近的地方，得到响应，而不是从原始服务器。花费更少的时间获取内容并且呈现出来，使得web看起来响应更快。
2、减少网络传输。因为响应被重用，减少了客户端的带宽使用。如果带宽需要付费的话，还可以节省开支，保持对带宽的较小需求。
2 web缓存的类型
2.1 浏览器缓存
如果你打开现代浏览器的设置对话框，都会发现一个缓存项设置。允许你使用硬盘来存储缓存的内容。缓存都有相似的工作原理。它会检查内容是否新鲜，每次会话都会检查，也就是浏览器的一次调用。
这种缓存在你浏览已经浏览过的页面的时候非常有用，如果你查看同一张图片，浏览器会缓存起来，瞬间就可以显示出来。
2.2 代理缓存
代理缓存以相似的方式工作，但是规模更大。代理以相同的方式服务于成百上千的用户，大公司或者ISP通常在防火墙上面设置他们，或者是单独的设备。
因为代理缓存不是客户端或者原始服务器的一部分，他们位于网络的某个地方，请求会经过他们。使用他们的一个办法是设置你的浏览器代理，告诉浏览器使用那些代理。另外一个方法是拦截代理。拦截代理是通过网络底层是实现的，客户端不需要设置，甚至不需要知道他们的存在。
代理缓存是一种共享的缓存，同时不止有一个用户使用，同时有很多用户使用，使得他更擅长于减小延迟和减少带宽。因为常用的内容会被多次的使用。
2.3 网关缓存
和“反向代理缓存”一样，网关缓存也位于客户端和服务器的中间，他不是ISP部署用来减少带宽的，而是web站点管理员部署，使得站点更容易扩展，更可靠，拥有更好的性能。
有很多种方法可以将请求定位到网关缓存，典型的是用负载均衡，在客户端看来好像访问了原始服务器。
CDN(Content Delivery Network)也可以用来提供网关缓存功能。
教程主要讲述浏览器缓存和代理缓存，部分内容对于那些对网关缓存感兴趣的人也有用。
4 web缓存如何工作
所有的缓存都有一些列规则，用来决定在缓存有效的情况下，什么时候为表现层服务。一部分规则在协议(http1.0 http1.1)中设置，一部分由管理员设置。
通常来讲，包含下面的一些规则：
1、如果响应的头部信息中包含不需要缓存的设置，那就不需要缓存。
2、如果请求是验证方面的，或者是安全连接(https)，不会被缓存。
3、在下列情况下，代表缓存中的一个内容是新鲜的（代表它可以在不访问原始服务器的情况下发送给客户端）
3.1 包含expires设置，或者是age-controlling设置，并且还在保鲜期内。
3.2 如果缓存的内容刚被表现层使用，而且它还没有被修改过。
新鲜的内容直接从缓存或者，不用去原始服务器获取。
4、如果表现层过期，将会访问原始服务器并且验证它，或者告诉缓存是否缓存的拷贝可用。
5、在下列情况，例如，从网络断开连接，缓存会提供旧的响应内容，而不会访问原始服务器。
如果响应中没有ETag or Last-Modified这些信息，也没有任何关于新鲜的明显信息，通常，不总是，将被认为不使用缓存。
新鲜度和验证的信息对于缓存的工作来说都是很重要内容，新鲜度的信息直接从缓存中获取，验证的信息保证在没有被修改的情况下，避免发送完整的内容。
6 构建一个有缓存意识的站点用到的技巧
除了刷新信息和验证，下面的技巧可以使你的站点更加缓存友好。
1、使用一致的url地址。这是一条关于缓存的黄金法则。如果你在不同的页面，对不同的用户，或者是不同的站点，提供相同的内容，应该使用相同的url地址。这是最容易，也是最有效的，使你的站点缓存友好的方式。例如：如果你使用“/index.html”在某个地方，那么请一直使用这个地址。
2、在不同的地方使用公用的图片库，及公用的元素。
3、对于缓存中不经常改变的图片和页面，使用Cache-Control: max-age，并且设计一个较大的值。
4、对于缓存中有规律的改变的内容，给max-age或者是expire设置适当的值。
5、如果一个资源（尤其是需要下载的文件）的内容发生了变化，可以重新命名这个资源。那样的话，你可以设置一个将来的过期时间，还可以确保提供了正确的版本。
6、不要改变那些没有变化的文件。如果你这么做，所有的文件都会有一个新Last-Modified日期，会导致缓存失效。例如：当你更新站点的时候，不要拷贝覆盖整个站点，只是替换那些变化了的文件就可以了。
7、尽量少用ssl，因为加密的页面不会缓存，只在你需要的时候使用，而且在ssl页面中少用图片。
8、使用REDbot检查你的网页，它可以帮助你应用这篇教程中的很多概念。
7 写有缓存意识的脚本
默认情况下，很多脚本不会返回验证（响应头中的Last-Modified or ETag），或者是刷新信息（Expires or Cache-Control）。同时很多脚本是动态的，就是说每次请求会返回不同的响应，
通常来说，如果一个脚本的产出，对于一段时间之后的相同请求，是可以重用的，它就应该可以缓存。如果脚本改变的内容依赖于url，它是可以缓存的；如果产出依赖于cookie，验证信息，或者是其他外部条件，那么就不要缓存它。
1、使得一个脚本缓存友好（性能更优）的最好办法是，当脚本变化的时候，把脚本的内容输出到一个普通文件。这样web服务就可以像对待其他web page一样对待它，使得你的工作更轻松。记住，只在脚本发生变化的时候，才写文件，这样Last-Modified中的时间才会保留下来。
2、另一个缓存脚本为有限的新鲜的办法是，设置age相关的header。尽管可以通过expires来做，不过最容易的办法还是用Cache-Control: max-age，这样可以使得在请求之后的一段时间保存新鲜。
3、如果你没有按照上面的方法做，你需要在脚本上生成一个验证，用来响应带有If-Modified-Since or If-None-Match的请求。可以通过解析http header来实现，如果没有修改，返回304 Not Modified响应。
4、不随便使用POST，对于post的响应不会被缓存；如果你使用get，缓存才会存储将来用到的信息。
5、不要在url中嵌入特殊的用户信息，除非嵌入的信息对用户来说是唯一的。
6、在响应头中生成Content-Length。这很容易做到，它允许在长连接中使用脚本的响应。允许客户端在一次tcp/ip连接中做多次响应，而不是每次请求都建立一个连接。使得你的站点访问更快。
本文转自 virusswb 51CTO博客，原文链接：http://blog.51cto.com/virusswb/972057，如需转载请自行联系原作者
