瀏覽器快取是前端最佳化的重要方向，透過快取靜態資源，可以減少頁面的載入時間和減輕伺服器負擔，提高使用者體驗。本文將介紹瀏覽器快取的基本原理和常見的快取策略，並以 nodejs的 koa 框架下的程式碼實作。
快取原則
瀏覽器快取的基本原則是將靜態資源（如CSS、JavaScript、圖片等）快取到本地，當頁面再次請求這些資源時，直接從本地獲取，而不是重新從伺服器下載。這可以減少頁面的載入時間和減輕伺服器負擔，提高使用者體驗。
在 HTTP 協定中，瀏覽器快取可以透過兩種機制實現：強快取和協商快取。 【相關教學推薦：nodejs影片教學】
強快取
-
Expires欄位：
- 值為服務端傳回的到期時間，可能會因為服務端和客戶端時間不同而造成快取命中誤差
-
Cache-Control（替代方案）
public：所有內容都被快取（客戶端和代理伺服器都可被快取）
private：只快取到私有快取（客戶端）
no-cache：與服務端確認傳回的回應是否已更改，然後才能使用該回應來滿足後續對同一個網址的請求。因此，如果存在合適的驗證令牌 (ETag)，no-cache 會發起往返通訊來驗證快取的回應，如果資源未被更改，可以避免下載。
no-store：值不快取
must-revalidation/proxy-revalidation：如果快取內容失效，則請求必須傳送到伺服器已重新驗證
max-age=xxx：快取內容在xxx秒後失效，這個選項只能在http1.1使用， 比last-Modified優先權更高
-
last-Modified（上次修改日期）
##koa實現強快取
const Koa = require('koa');
const app = new Koa();
// 设置 expires方案
const setExpires = async (ctx, next) => {
// 设置缓存时间为 1 分钟
const expires = new Date(Date.now() + 60 * 1000);
ctx.set('Expires', expires.toUTCString());
await next();
}
// Cache-Control方案（优先执行）
const setCacheControl = async (ctx, next) => {
// 设置缓存时间为 1 分钟
ctx.set('Cache-Control', 'public, max-age=60');
await next();
}
// Last-Modified方案
const setLastModified = async (ctx, next) => {
// 获取资源最后修改时间
const lastModified = new Date('2021-03-05T00:00:00Z');
// 设置 Last-Modified 头
ctx.set('Last-Modified', lastModified.toUTCString());
await next();
}
const response = (ctx) => {
ctx.body = 'Hello World';
}
// 跟Last-Modified方案相对应
const lastModifiedResponse = (ctx) => {
// 如果资源已经修改过，则返回新的资源
if (ctx.headers['if-modified-since'] !== ctx.response.get('Last-Modified')) {
response(ctx)
} else ctx.status = 304;
}
app.get('/getMes', setExpires, response);
app.listen(3000, () => console.log('Server started on port 3000'));登入後複製
協商快取（瀏覽器和伺服器透過一個值進行協商判斷）
Etag/if-None-Match - Etag：伺服器根據請求的資源計算
一個雜湊值（也可以是其他演算法，代表一個資源標識符）- 並傳回瀏覽器，下次瀏覽器請求該資源時透過if-None-Match欄位將Etag傳送給伺服器
Last_Modified和if- Modified-Sincelast-Modified：儲存於伺服器中，記錄該資源上次修改的日期（不能精確到秒，如果在數秒內多次修改，可能會導致錯誤命中快取）
協商快取ETag和Last-Modified區別：
- ETag
是伺服器為資源分配的唯一標識符，而Last-Modified 是伺服器報告的資源的最後修改時間。
- ETag
可以使用任何演算法生成，例如哈希，而 Last-Modified 只能使用特定的時間格式（GMT）。
- ETag
的比較是強驗證器（exact-match validator），需要完全匹配，而Last-Modified 的比較是弱驗證器（weak validator），只需要在同一秒鐘內相同即可。
- ETag
適用於所有類型的資源，而Last-Modified 只適用於不常更改的資源，例如圖片、影片等。
對於經常更新的資源，ETag 更適合，因為它可以更準確地檢測資源是否已經被修改；而對於不經常更新的資源，Last-Modified 更適合，因為它可以減少伺服器負載和網路流量。
koa實作協商快取
##const Koa = require('koa');
const app = new Koa();
// 设置 eTag方案
const setExpires = async (ctx, next) => {
// 设置缓存时间为 1 分钟
const maxAge = 60;
ctx.set('Cache-Control', `public, max-age=${maxAge}`);
// 设置 ETag 头
const etag = 'etag-123456789';
ctx.set('ETag', etag);
await next();
}
// Last-Modified方案
const setLastModified = async (ctx, next) => {
// 设置缓存时间为 1 分钟
const maxAge = 60;
ctx.set('Cache-Control', `public, max-age=${maxAge}`);
// 设置 Last-Modified 头
const lastModified = new Date('2021-03-05T00:00:00Z');
ctx.set('Last-Modified', lastModified.toUTCString());
await next();
}
const response = (ctx) => {
ctx.body = 'Hello World';
}
// 跟Etag方案对应
const etagResponse = (ctx) => {
// 如果 ETag 头未被修改，则返回 304
if (ctx.headers['if-none-match'] === ctx.response.get('ETag')) {
ctx.status = 304;
} else ctx.body = 'Hello World';
}
// 跟Last-Modified方案相对应
const lastModifiedResponse = (ctx) => {
// 如果资源已经修改过，则返回新的资源
if (ctx.headers['if-modified-since'] !== ctx.response.get('Last-Modified')) {
response(ctx)
} else ctx.status = 304;
}
app.get('/getMes', setExpires, response);
app.listen(3000, () => console.log('Server started on port 3000'));登入後複製
const Koa = require('koa');
const crypto = require('crypto');
const app = new Koa();
// 假设这是要缓存的资源
const content = 'Hello, world!';
app.use(async (ctx) => {
// 计算资源的哈希值
const hash = crypto.createHash('md5').update(content).digest('hex');
// 设置 ETag 头
ctx.set('ETag', hash);
// 判断客户端是否发送了 If-None-Match 头
const ifNoneMatch = ctx.get('If-None-Match');
if (ifNoneMatch === hash) {
// 如果客户端发送了 If-None-Match 头，并且与当前资源的哈希值相同，则返回 304 Not Modified
ctx.status = 304;
} else {
// 如果客户端没有发送 If-None-Match 头，或者与当前资源的哈希值不同，则返回新的资源
ctx.body = content;
}
});
app.listen(3000);登入後複製
強快取未失效，從快取讀取數據，cache-control優先權高於last-Modified
強快取和協商快取的使用？
強快取通常在瀏覽器中快取靜態資源（如 CSS、JavaScript、圖片等），以減少頁面的載入時間和減輕伺服器負擔。
協商快取通常用於快取動態資源（如 HTML 頁面、API 資料等），以減少伺服器的負擔和網路頻寬的消耗。
在實際應用中，強快取和協商快取可以單獨使用或一起使用。對於某些靜態資源，可以只使用強緩存；對於某些動態資源，可以只使用協商快取；對於一些經常變化的資源，可以使用強緩存和協商快取結合使用，既可以減少伺服器的負擔，也可以保證及時取得到最新的資源。
結語
雖然是用後端nodejs實現，但是我認為前端也應該多多少少了解一下這方面的知識，以便於後端更好的進行互動。後面會講前端如何實現？
更多node相關知識，請造訪：nodejs 教學！
以上是緩存是什麼？用node怎麼實現？的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！
