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          前端性能優化(二)-瀏覽器緩存機制

          覽器緩存對于前端一點都不陌生,最常見的就是,新版本上線了,測試卻說這怎么還沒有變化呢?使用 ctr + F5 強制刷新之后,立馬就好了。或者清除瀏覽器緩存,按住ctr+shift+delete,彈出如圖:

          我們會發現目前瀏覽器緩存的圖片和文件的大小?;蛘哌M入chrome://chrome-urls/找到chrome://cache/ 就可以看到所有緩存的地址列表。對于瀏覽器緩存,前端對它是又愛又恨,有時想保留,有時想禁掉,所以看看瀏覽器緩存到底是怎樣的?

          一、什么是瀏覽器緩存?

          瀏覽器緩存就是瀏覽器根據 url 第一次訪問網站之后,將網站的 html、css、js、圖片等文件復制一份保留到瀏覽器中,當你二次訪問這個 url 的網站時,如果網站沒有明確表示有更新時,瀏覽器直接在緩存中查找內容,不會再次請求網頁內容,只有網頁明確表示有更新時,瀏覽器才會向服務器發起網路請求,再次下載網頁。

          如上圖,百度首頁就是使用了緩存機制,首次訪問之后 web資源被緩存,在后面重復請求中,資源直接在緩存中讀取,而不是向服務器請求資源。

          二、為什么使用緩存?

          2.1、為什么很多網站二次打開速度很快?

          網頁二次打開很快,主要原因是第一次加載頁面過程中,緩存了部分耗時數據,這一現象,對于單頁面應用開發非常明顯。

          上一篇文章《瀏覽器工作原理》中,瀏覽器工作流程介紹,輸入網址回車以后瀏覽器向服務器發起服務之前,會現在瀏覽器緩存中查詢是否有需要的文件?如果有則直接在緩存中獲取文件,避免向服務器請求和下載文件,所以節省了一部分時間。

          2.2、瀏覽器緩存優點

          1、減少網絡帶寬消耗

          對于網站運營者或者訪問網頁的用戶,帶寬就代表著 money ,過多的消耗帶寬,我們服務器配置就得升級,使用瀏覽器緩存之后,就會減少網絡流量,降低運營成本。

          2、降低服務器壓力

          使用瀏覽器緩存之后,除第一次訪問需要向服務器請求網站全部資源,后續訪問可以重復使用瀏覽器本地緩存,減少對服務器的請求,間接降低服務器的壓力,同時,搜索引擎的爬蟲也會根據緩存過期機制降低抓取的頻率,也可以降低服務器壓力。

          3、減少網絡延遲,加快網頁加載

          瀏覽器緩存 web資源后,減少網絡請求,可以更快速地獲取到服務器返回數據,同時使用瀏覽器緩存內的文件比服務器獲取快很多,所以網頁加載速度明顯快很多。

          三、瀏覽器的緩存規則

          對于瀏覽器端的緩存來講,這些規則是在 http 協議和 meta 標簽中定義的。分別從兩個維度:新鮮度和校驗值,規定瀏覽器是否可以直接使用緩存中的副本,還是直接從服務器獲取最新資源。

          3.1、新鮮度(過期):瀏覽器緩存的有效期,緩存必須滿足以下兩個條件,瀏覽器才會認為是最新的,可以直接使用。

          • 含有完整的過期時間控制頭信息,并在有效期內。
          • 瀏覽器已經使用過這個副本,并且在會話中已經檢查過新鮮度。

          3.2、校驗值(驗證):服務器返回資源的時候,會在響應頭信息中帶上資源實體標簽 Entity Tag,可以用來作為瀏覽器再次請求過程的校驗標識,如果發現校驗標識不匹配,說明資源已經被修改過或過期,瀏覽器需要重新請求資源。

          四、如何控制緩存?

          緩存規則可以設置在html的meta標簽,也可以設置在http協議頭內。

          4.1、前端 html 中 meta 標簽

          在 html 頁面中加入緩存設置,代碼如下:

          <meta http-equiv="Pragma" content="no-cache"  />
          <!-- Pragma是http1.0版本中給客戶端設定緩存方式之一 -->

          上邊代碼,禁止瀏覽器緩存,瀏覽器每次訪問網頁都要去服務器請求。事實這種禁用緩存形式作用有限:

          • 只有IE瀏覽器才能標識這段 meta 的含義,其他主流瀏覽器僅認識 “Cache-Control:no-store” 的 meta 標簽。
          • 在IE瀏覽器中,并不一定添加 pragma,但是會讓當前網頁每次都會向服務器發送請求。

          4.2、HTTP協議頭

          http請求和響應頭中,與緩存相關的常見類型:

          規則

          消息報頭

          值/示例

          類型

          作用

          新鮮度

          Pragma

          no-cache

          響應

          告訴瀏覽器忽略資源的緩存副本,每次訪問都需要去服務器拉取【http1.0中存在的字段,在http1.1已被拋棄,使用Cache-Control替代,但為了做http協議的向下兼容,很多網站依舊會帶上這個字段】


          Expires

          Mon, 15 Aug 2016 03:56:47 GMT

          響應

          啟用緩存和定義緩存時間。告訴瀏覽器資源緩存過期時間,如果還沒過該時間點則不發請求【http1.0中存在的字段,該字段所定義的緩存時間是相對服務器上的時間而言的,如果客戶端上的時間跟服務器上的時間不一致(特別是用戶修改了自己電腦的系統時間),那緩存時間可能就沒啥意義了。在HTTP 1.1版開始,使用Cache-Control: max-age=秒替代】


          Cache-Control

          no-cache

          響應

          告訴瀏覽器忽略資源的緩存副本,強制每次請求直接發送給服務器,拉取資源,但不是“不緩存”



          no-store

          響應

          強制緩存在任何情況下都不要保留任何副本



          max-age=[秒]

          響應

          指明緩存副本的有效時長,從請求時間開始到過期時間之間的秒數



          public

          響應

          任何路徑的緩存者(本地緩存、代理服務器),可以無條件的緩存該資源



          private

          響應

          只針對單個用戶或者實體(不同用戶、窗口)緩存資源


          Last-Modified

          Mon, 15 Aug 2016 03:56:47 GMT

          響應

          告訴瀏覽器這個資源最后的修改時間。服務器將資源傳遞給客戶端時,會將資源最后更改的時間以“Last-Modified: GMT”的形式加在實體首部上一起返回給客戶端【只能精確到秒級,如果某些文件在1秒鐘以內,被修改多次的話,它將不能準確標注文件的修改時間】


          If-Modified-Since

          Mon, 15 Aug 2016 03:56:47 GMT

          請求

          其值為上次響應頭的Last-Modified值,再次向web服務器請求時帶上頭If-Modified-Since。web服務器收到請求后發現有頭If-Modified-Since則與被請求資源的最后修改時間進行比對。若最后修改時間較新,說明資源又被改動過,則響應整片資源內容(寫在響應消息包體內),包括更新Last-Modified的值,HTTP 200;若最后修改時間較舊,說明資源無新修改,則響應HTTP 304(無需請求,節省瀏覽),告知瀏覽器繼續使用所保存的cache

          校驗值

          ETag

          "fd56273325a2114818df4f29a628226d"

          響應

          告訴瀏覽器當前資源在服務器的唯一標識符(生成規則由服務器決定)


          If-None-Match

          "fd56273325a2114818df4f29a628226d"

          請求

          當資源過期時(使用Cache-Control標識的max-age),發現資源具有Etage聲明,則再次向web服務器請求時帶上頭If-None-Match(Etag的值)。web服務器收到請求后發現有頭If-None-Match則與被請求資源的相應校驗串進行比對,決定返回200或304

          各種類型之間的關系和區別:

          • Cache-Control 與 Expires:它兩作用一樣,都表明當前資源的有效期,控制瀏覽器是取緩存還是直接向服務器獲取,Cache-Control可以設置的更細致,如果同時設置,它的優先級高于Expires。
          • Last-Modified / ETag 與 Cache-Control / Expires:配置Last-Modified/ETag的情況下,瀏覽器再次訪問URL的資源,還是會發送請求到服務器,詢問文件是否已經修改,如果沒有,服務器會給瀏覽器返回304,瀏覽器直接從本地緩存中取就好了,反之,服務器會直接向瀏覽器返回數據。Cache-Control / Expires 檢測本地緩存是否還在有效期內,在有效期內,直接使用本地緩存,阻止發送請求。如果同時設置,Cache-Control / Expiress 優先級更高。一般情況下,兩者配合使用,因為即使服務器設置緩存時間, 當用戶點擊“刷新”按鈕時,瀏覽器會忽略緩存繼續向服務器發送請求,這時Last-Modified/ETag將能夠很好利用304,從而減少響應開銷。
          • Last-Modified 與 ETag:ETag主要是為了解決Last-Modified比較難解決的問題:1、Last-Modified標注的最后修改只能精確到秒級,如果某些文件在1秒鐘以內,被修改多次的話,它將不能準確標注文件的新鮮度。2、如果某些文件會被定期生成,當有時內容并沒有任何變化,但Last-Modified卻改變了,導致文件沒法使用緩存。3、有可能存在服務器沒有準確獲取文件修改時間,或者與代理服務器時間不一致等情形。ETag是服務器自動生成或開發者生成對應資源在服務器的唯一標識符,能夠更加精準控制緩存。兩者可以一起使用,服務器優先驗證ETag,一致時,才會繼續比對Last-Mofifed,才決定是否要返回304。

          五、不能緩存的請求

          并不是所有的請求都能被緩存,無法被緩存的有:

          • post 請求無法被緩存。
          • 需要根據cookie、認證信息等決定輸入內容的動態請求不能被緩存。
          • http響應頭中不包含Last-Modified/ETag,也不包含Cache-Control/Expiress的請求無法被緩存。
          • http信息頭明確設置Cache-Control:no-cache,pragma:no-cache或Cache-Control:max-age=0瀏覽器不緩存時。

          者:kevinylzhao,騰訊音樂前端開發工程師

          瀏覽器緩存策略對于前端開發同學來說不陌生,大家都有一定的了解,但如果沒有系統的歸納總結,可能三言兩語很難說明白,甚至說錯,尤其在面試過程中感觸頗深,很多候選人對這類基礎知識竟然都是一知半解,說出幾個概念就沒了,所以重新歸納總結下,溫故而知新。


          Web 緩存介紹

          • Web 緩存是指一個 Web 資源(如 html 頁面,圖片,js,數據等)存在于 Web 服務器和客戶端(瀏覽器)之間的副本。
          • 緩存會根據進來的請求保存輸出內容的副本;當下一個請求來到的時候,如果是相同的 URL,緩存會根據緩存機制決定是直接使用副本響應訪問請求,還是向源服務器再次發送請求。

          Web 緩存的好處

          • 減少網絡延遲,加快頁面打開速度
          • 減少網絡帶寬消耗
          • 降低服務器壓力
          • ...

          HTTP 的緩存機制

          簡化的流程如下

          根據什么規則緩存

          1. 新鮮度(過期機制):也就是緩存副本有效期。一個緩存副本必須滿足以下條件,瀏覽器會認為它是有效的,足夠新的:
          • 含有完整的過期時間控制頭信息(HTTP 協議報頭),并且仍在有效期內;
          • 瀏覽器已經使用過這個緩存副本,并且在一個會話中已經檢查過新鮮度;
          1. 校驗值(驗證機制):服務器返回資源的時候有時在控制頭信息帶上這個資源的實體標簽 Etag(Entity Tag),它可以用來作為瀏覽器再次請求過程的校驗標識。如果發現校驗標識不匹配,說明資源已經被修改或過期,瀏覽器需求重新獲取資源內容。

          HTTP 緩存的兩個階段

          瀏覽器緩存一般分為兩類:強緩存(也稱本地緩存)和協商緩存(也稱弱緩存)。

          本地緩存階段

          瀏覽器發送請求前,會先去緩存里查看是否命中強緩存,如果命中,則直接從緩存中讀取資源,不會發送請求到服務器。否則,進入下一步。

          協商緩存階段

          當強緩存沒有命中時,瀏覽器一定會向服務器發起請求。服務器會根據 Request Header 中的一些字段來判斷是否命中協商緩存。如果命中,服務器會返回 304 響應,但是不會攜帶任何響應實體,只是告訴瀏覽器可以直接從瀏覽器緩存中獲取這個資源。如果本地緩存和協商緩存都沒有命中,則從直接從服務器加載資源。

          啟用&關閉緩存

          按照本地緩存階段和協商緩存階段分類:

          1. 使用 HTML Meta 標簽    Web 開發者可以在 HTML 頁面的節點中加入標簽,如下:

          上述代碼的作用是告訴瀏覽器當前頁面不被緩存,事實上這種禁用緩存的形式用處很有限:

          a. 僅有 IE 才能識別這段 meta 標簽含義,其它主流瀏覽器僅識別“Cache-Control: no-store”的 meta 標簽。

          b. 在 IE 中識別到該 meta 標簽含義,并不一定會在請求字段加上 Pragma,但的確會讓當前頁面每次都發新請求(僅限頁面,頁面上的資源則不受影響)。

          1. 使用緩存有關的 HTTP 消息報頭 這里需要了解 HTTP 的基礎知識。一個 URI 的完整 HTTP 協議交互過程是由 HTTP 請求和 HTTP 響應組成的。有關 HTTP 詳細內容可參考《Hypertext Transfer Protocol — HTTP/1.1》、《HTTP 權威指南》等。

          在 HTTP 請求和響應的消息報頭中,常見的與緩存有關的消息報頭有:

          上圖中只是常用的消息報頭,下面來看下不同字段之間的關系和區別:

          1. Cache-Control 與 Expires
          2. Cache-Control:HTTP1.1 提出的特性,為了彌補 Expires 缺陷加入的,提供了更精確細致的緩存功能。詳細了解詳細看幾個常見的指令:_ max-age:功能和 Expires 類似,但是后面跟一個以“秒”為單位的相對時間,來供瀏覽器計算過期時間。_ no-cache:提供了過期驗證機制。(在 Chrome 的 devtools 中勾選 Disable cache 選項,發送的請求會去掉 If-Modified-Since 這個 Header。同時設置 Cache-Control:no-cache Pragma:no-cache,每次請求均為 200)
            • no-store:表示當前請求資源禁用緩存;
            • public:表示緩存的版本可以被代理服務器或者其他中間服務器識別;
            • private:表示只有用戶自己的瀏覽器能夠進行緩存,公共的代理服務器不允許緩存。
          • Expires:HTTP1.0 的特性,標識該資源過期的時間點,它是一個絕對值,格林威治時間(Greenwich Mean Time, GMT),即在這個時間點之后,緩存的資源過期;優先級:Cache-Control 優先級高于 Expires,為了兼容,通常兩個頭部同時設置;瀏覽器默認行為:其實就算 Response Header 中沒有設置 Cache-Control 和 Expires,瀏覽器仍然會緩存某些資源,這是瀏覽器的默認行為,是為了提升性能進行的優化,每個瀏覽器的行為可能不一致,有些瀏覽器甚至沒有這樣的優化。
          1. Last-Modified 與 ETag
          2. Last-Modified(Response Header)與 If-Modified-Since(Request Header)是一對報文頭,屬于 http 1.0。If-Modified-Since 是一個請求首部字段,并且只能用在 GET 或者 HEAD 請求中。Last-Modified 是一個響應首部字段,包含服務器認定的資源作出修改的日期及時間。當帶著 If-Modified-Since 頭訪問服務器請求資源時,服務器會檢查 Last-Modified,如果 Last-Modified 的時間早于或等于 If-Modified-Since 則會返回一個不帶主體的 304 響應,否則將重新返回資源。(注意:在 Chrome 的 devtools 中勾選 Disable cache 選項后,發送的請求會去掉 If-Modified-Since 這個 Header。)
          • ETag 與 If-None-Match 是一對報文頭,屬于 http 1.1。ETag 是一個響應首部字段,它是根據實體內容生成的一段 hash 字符串,標識資源的狀態,由服務端產生。If-None-Match 是一個條件式的請求首部。如果請求資源時在請求首部加上這個字段,值為之前服務器端返回的資源上的 ETag,則當且僅當服務器上沒有任何資源的 ETag 屬性值與這個首部中列出的時候,服務器才會返回帶有所請求資源實體的 200 響應,否則服務器會返回不帶實體的 304 響應。
          • ETag 能解決什么問題?

          a. Last-Modified 標注的最后修改只能精確到秒級,如果某些文件在 1 秒鐘以內,被修改多次的話,它將不能準確標注文件的新鮮度;

          b. 某些文件也許會周期性的更改,但是它的內容并不改變(僅僅改變的修改時間),但 Last-Modified 卻改變了,導致文件沒法使用緩存;

          c. 有可能存在服務器沒有準確獲取文件修改時間,或者與代理服務器時間不一致等情形。

          • 優先級:ETag 優先級比 Last-Modified 高,同時存在時會以 ETag 為準。
          緩存位置

          瀏覽器可以在內存、硬盤中開辟一個空間用于保存請求資源副本。我們經常調試時在 DevTools Network 里看到 Memory Cache(內存緩存)和 Disk Cache(硬盤緩存),指的就是緩存所在的位置。請求一個資源時,會按照優先級(Service Worker -> Memory Cache -> Disk Cache -> Push Cache)依次查找緩存,如果命中則使用緩存,否則發起請求。這里先介紹 Memory Cache 和 Disk Cache。

          200 from memory cache

          表示不訪問服務器,直接從內存中讀取緩存。因為緩存的資源保存在內存中,所以讀取速度較快,但是關閉進程后,緩存資源也會隨之銷毀,一般來說,系統不會給內存分配較大的容量,因此內存緩存一般用于存儲較小文件。同時內存緩存在有時效性要求的場景下也很有用(比如瀏覽器的隱私模式)。

          200 from disk cache

          表示不訪問服務器,直接從硬盤中讀取緩存。與內存相比,硬盤的讀取速度相對較慢,但硬盤緩存持續的時間更長,關閉進程之后,緩存的資源仍然存在。由于硬盤的容量較大,因此一般用于存儲大文件。

          下圖可清晰看出差別:

          200 from prefetch cache

          在 preload 或 prefetch 的資源加載時,兩者也是均存儲在 http cache,當資源加載完成后,如果資源是可以被緩存的,那么其被存儲在 http cache 中等待后續使用;如果資源不可被緩存,那么其在被使用前均存儲在 memory cache。

          CDN Cache

          以騰訊 CDN 為例:X-Cache-Lookup:Hit From MemCache 表示命中 CDN 節點的內存;X-Cache-Lookup:Hit From Disktank 表示命中 CDN 節點的磁盤;X-Cache-Lookup:Hit From Upstream 表示沒有命中 CDN。

          整體流程

          從上圖能感受到整個流程,比如常見兩種刷新場景:

          • 當 F5 刷新網頁時,跳過強緩存,但是會檢查協商緩存;
          • 當 Ctrl + F5 強制刷新頁面時,直接從服務器加載,跳過強緩存和協商緩存

          其他 Web 緩存策略

          IndexDB

          IndexedDB 就是瀏覽器提供的本地數據庫,能夠在客戶端存儲可觀數量的結構化數據,并且在這些數據上使用索引進行高性能檢索的 API。

          異步 API 方法調用完后會立即返回,而不會阻塞調用線程。要異步訪問數據庫,要調用 window 對象 indexedDB 屬性的 open() 方法。該方法返回一個 IDBRequest 對象 (IDBOpenDBRequest);異步操作通過在 IDBRequest 對象上觸發事件來和調用程序進行通信。

          常用異步 API 如下:

          在 16 年曾基于 IndexDB 做過一整套緩存策略,有不錯的優化效果:

          Service Worker

          SW 從 2014 年提出的草案到現在已經發展很成熟了,基于 SW 做離線緩存,讓用戶能夠進行離線體驗,消息推送體驗,離線緩存能力涉及到 Cache 和 CacheStorage 的概念,篇幅有限,不展開了。

          LocalStorage

          localStorage 屬性允許你訪問一個 Document 源(origin)的對象 Storage 用于存儲當前源的數據,除非用戶人為清除(調用 localStorage api 或者清除瀏覽器數據), 否則存儲在 localStorage 的數據將被長期保留。

          SessionStorage

          sessionStorage 屬性允許你訪問一個 session Storage 對象,用于存儲當前會話的數據,存儲在 sessionStorage 里面的數據在頁面會話結束時會被清除。頁面會話在瀏覽器打開期間一直保持,并且重新加載或恢復頁面仍會保持原來的頁面會話。

          定義最優緩存策略

          • 使用一致的網址:如果您在不同的網址上提供相同的內容,將會多次獲取和存儲該內容。注意:URL 區分大小寫!
          • 確定中繼緩存可以緩存哪些資源:對所有用戶的響應完全相同的資源很適合由 CDN 或其他中繼緩存進行緩存;
          • 確定每個資源的最優緩存周期:不同的資源可能有不同的更新要求。審查并確定每個資源適合的 max-age;
          • 確定網站的最佳緩存層級:對 HTML 文檔組合使用包含內容特征碼的資源網址以及短時間或 no-cache 的生命周期,可以控制客戶端獲取更新的速度;
          • 更新最小化:有些資源的更新比其他資源頻繁。如果資源的特定部分(例如 JS 函數或一組 CSS 樣式)會經常更新,應考慮將其代碼作為單獨的文件提供。這樣,每次獲取更新時,剩余內容(例如不會頻繁更新的庫代碼)可以從緩存中獲取,確保下載的內容量最少;
          • 確保服務器配置或移除 ETag:因為 Etag 跟服務器配置有關,每臺服務器的 Etag 都是不同的;
          • 善用 HTML5 的緩存機制:合理設計啟用 LocalStorage、SessionStorage、IndexDB、SW 等存儲,會給頁面性能帶來明顯提升;
          • 結合 Native 的強大存儲能力:善于利用客戶端能力,定制合適的緩存機制,打造極致體驗。

          結語

          通過了解瀏覽器各種緩存機制和存儲能力特點,結合業務制定合適的緩存策略,善用緩存是基本功,可以用于時常審查負責的業務,可能就會發現個別業務并沒有運用到位,共勉。

          存是個老生長談的問題,對于前端工程師來講更是我們的必修課?;蛟S很多人會說我的項目并沒有問題,根本不需要聊什么緩存。如果真的是這樣,只能證明你前端道路才剛剛開始。

          背景

          小郭今天分享緩存的原因在于:公司的一個核心APP中嵌入了SPA,而且應用核心都分布在SPA中,功能復雜且重。問題出現了:應用核心頁面打開一直處于加載狀態,排除掉弱網環境的原因,重點就在于沒有緩存,每次進入頁面都需要重載DOM和數據,拖慢頁面打開速度。

          那應該處理緩存問題呢?接下來小郭從三個方向來講解。

          瀏覽器緩存策略

          在了解瀏覽器緩存前,我們需要先了解一下相關的概念:cache-control,expires,last-Modified,ETag。

          瀏覽器通過請求頭實現緩存,關鍵的請求頭有cache-control,expires,last-Modified,ETag等。我們從時間和空間兩個角度來看瀏覽器緩存。

          時間

          瀏覽器發送第一次請求:不緩存,服務端根據設定的緩存策略返回相應的header,如:cache-control,expires,last-Modified,ETag。

          瀏覽器發送第二次請求:

          • 強緩存策略:不需要和服務端通信就決定是否使用緩存,cache-control優先級大于expires① 有cache-control且不過期,返回本地磁盤緩存,狀態值200;② 有expires且不過期,返回本地磁盤緩存,狀態值200。
          • 協商緩存策略:需要和服務端通信決定是否用緩存,Etag優先級大于last-Modified。① 有Etag,請求頭添加If-None-Match,值就是上次返回的Etag值,然后發送給服務端。服務端對比If-None-Match與現有的Etag值是否一樣;一樣的話只返回header,狀態碼304,瀏覽器從本地磁盤獲取緩存信息;不一樣走正常流程,返回header+body,狀態碼200;② 有last-Modified,添加請求頭If-Modified-Since,值是上次返回的last-Modified,然后發送給服務端。服務端對比If-Modified-Since與現有的是否一樣;一樣的話返回只返回header,狀態碼304,瀏覽器從本地磁盤獲取緩存信息;不一樣走正常流程,返回header+body,狀態碼200
          • 無緩存

          空間

          • 瀏覽器和服務端:服務端需要決定使用哪種緩存策略并在響應頭返回;前端不需要設置,是瀏覽器本身機制。
          • html和靜態資源:通常html不設置緩存,因為其它資源的入口都是html文件;靜態資源(js,css,圖片等)會設置緩存

          部署時緩存的問題

          如果緩存就按理論上設置,那就太簡單了。在實際應用有個嚴重的問題,我們不僅要緩存代碼,還需要更新代碼。如果靜態資源名字不變,怎么讓瀏覽器即能緩存又能在有新代碼時更新。最簡單的解決方式就是靜態資源路徑添加一個版本值,版本不變就走緩存策略,版本變了就加載新資源。如下:

          <script src="xx/xx.js?v=24334452"></script>

          然而這種處理方式在部署時有問題。

          解決方法:靜態資源和頁面是分開部署

          • 先部署頁面再部署靜態資源,會出現用戶訪問到舊的資源
          • 先部署靜態資源再部署頁面,會出現沒有緩存用戶加載到新資源而報錯

          這些問題的本質是以上的部署方式是“覆蓋式發布”,解決方式是“非覆蓋式發布”。即用靜態資源的文件摘要信息給文件命名,這樣每次更新資源不會覆蓋原來的資源,先將資源發布上去。這時候存在兩種資源,用戶用舊頁面訪問舊資源,然后再更新頁面,用戶變成新頁面訪問新資源,就能做到無縫切換。簡單來說就是給靜態文件名加hash值

          那如何實現呢?

          現在前端代碼都用webpack之類的構建工具打包,那么結合webpack該怎么做,怎么才能做到持久化緩存?

          webpack持久化緩存

          一、webpack給文件名添加hash值是很簡單的,但hash/chunkhash/contenthash要用哪個呢?

          官方定義

          hash: unique hash generated for every build

          chunkhash: hashes based on each chunks' content

          contenthash: hashes generated for extracted content

          根據分析,contenthash才是我們需要的,內容有更新,hash值才會更新。

          二、webpack會打包業務代碼、第三方庫及運行時代碼,為保證緩存互不干擾,應該將它們提取出來。

          第三方庫提取方式是設置optimization的splitChunks的cacheGroups。splitChunks能提取模塊,cacheGroups能緩存模塊,并且cacheGroups的配置會覆蓋splitChunks相同配置,既能提取又能緩存,故只需設置cacheGroups。

          運行時代碼的提取方式為配置runtimeChunk,默認為false,表示運行時代碼嵌入到不同的chunk文件中;現在將運行時代碼提取出來,并命名為manifest。

          module.exports = {
            entry: {
              index: "./src/index.js",
              bar: "./src/bar.js"
            },
            output: {
              filename: "[name].[contenthash].js"
            },
            optimization: {
              splitChunks: {
                cacheGroups: {
                  vendor: {
                    test:/[\\/]node_modules[\\/]/,
                    name: "vendors",
                    chunks: "all"
                  }
                }
              },
              runtimeChunk: {
                name: "manifest"
              }
            }
          };

          三、 moduleName 和 chunkName 對文件的影響

          module:就是js模塊

          chunk:webpack編譯過程中由多個module組成的文件

          bundle:bundle是chunk文件的最終狀態,是webpack編譯后的結果

          一個文件被分離為3個文件,文件間怎么相互依賴的,會影響彼此打包,解決方法是將moduleId和chunkId改成按照文件路徑生成。

          optimization: {
            moduleIds: 'hashed',
            namedModules: true,
            namedChunks: true
          }

          這樣子moduleId在編譯后的文件是文件目錄的hash值,更加安全。這也是namedChunks在production默認為false的原因,不想依賴的文件路徑在編譯后的文件直接展示,但是為了持久性緩存,這里也只能打開。

          四、CSS文件緩存

          當css代碼提取成單獨文件,當我們改變css時,怎么保證不影響引用它的js文件呢?配置如下:

          plugins: [
            new MiniCssExtractPlugin({
              filename: "[contenthash].css"
            })
          ]

          webpack持久化緩存目標是當且僅當該文件內容變動才改變該文件名字的hash值

          const MiniCssExtractPlugin = require("mini-css-extract-plugin");
          module.exports = { 
            output: { 
              filename: [name].[contenthash].js, // 讓hash值只在內容變動時更新 
              chunkFilename: [name].[contenthash].js // 動態引入的模塊命名,同上 
            }, 
            module: { 
              rules: [ { 
                test: /\.css$/, 
                use: [ 
                  "loader: MiniCssExtractPlugin.loader", // 提取出來css "css-loader" 
                ] 
              } ] 
            }, 
            optimization: { 
              moduleIds: "hashed", // 混淆文件路徑名 
              runtimeChunk: { name: 'manifest' }, // 提取runtime代碼命名為manifest 
              namedModules: true, // 讓模塊id根據路徑設置,避免每增加新模塊,所有id都改變,造成緩存失效的情況 
              namedChunks: true, // 避免增加entrypoint,其他文件都緩存失效 
              cacheGroups: { 
                vendor: { // 提取第三方庫文件 
                  test: /[\\/]node_modules[\\/]/, 
                  name: 'vendors', chunks: 'all', 
                }, 
              },
            } 
            plugins: [ 
              new webpack.HashedModuleIdsPlugin(), // 與namedModules: true作用一樣 
              new MiniCssExtractPlugin({ 
                filename: "[contenthash].css", // css文件也是按contenthash命名 
                chunkFilename: "[contenthash].css", // 動態引入的css命名,同上 
              }) 
            ], 
          }

          總結

          瀏覽器有其緩存機制,想要既能緩存又能在部署時沒有問題,需要給靜態文件名添加hash值。在webpack中,有些配置能讓我們實現持久化緩存。感興趣的同學可以自行去測試哦!

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