Etag和Expires性能調(diào)優(yōu)的方法是什么

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1、Etag和Expires中Client 端Http Request Header及Server端Http Reponse Header工作原理。
2、靜態(tài)下Apache、Lighttpd和Nginx中Etag和Expires配置
3、非實時交互動態(tài)頁面中Etag和Expires處理
在客戶端通過瀏覽器發(fā)出第一次請求某一個URL時，根據(jù) HTTP 協(xié)議的規(guī)定，瀏覽器會向服務(wù)器傳送報頭(Http Request Header)，服務(wù)器端響應(yīng)同時記錄相關(guān)屬性標(biāo)記(Http Reponse Header)，服務(wù)器端的返回狀態(tài)會是200，格式類似如下：
HTTP/1.1 200 OK
Date: Tue, 03 Mar 2009 04:58:40 GMT
Content-Type: image/jpeg
Content-Length: 83185
Last-Modified: Tue, 24 Feb 2009 08:01:04 GMT
Cache-Control: max-age=2592000

Expires: Thu, 02 Apr 2009 05:14:08 GMT
Etag: "5d8c72a5edda8d6a:3239″

客戶端第二次請求此URL時，根據(jù) HTTP 協(xié)議的規(guī)定，瀏覽器會向服務(wù)器傳送報頭(Http Request Header)，服務(wù)器端響應(yīng)并記錄相關(guān)記錄屬性標(biāo)記文件沒有發(fā)生改動,服務(wù)器端返回304，直接從緩存中讀?。?br/>HTTP/1.x 304 Not Modified
Date: Tue, 03 Mar 2009 05:03:56 GMT
Content-Type: image/jpeg
Content-Length: 83185
Last-Modified: Tue, 24 Feb 2009 08:01:04 GMT
Cache-Control: max-age=2592000
Expires: Thu, 02 Apr 2009 05:14:08 GMT
Etag: "5d8c72a5edda8d6a:3239″
其中Last-Modified、Expires和Etag是標(biāo)記頁面緩存標(biāo)識

一、Last-Modified、Expires和Etag相關(guān)工作原理
1、Last-Modified
在瀏覽器第一次請求某一個URL時，服務(wù)器端的返回狀態(tài)會是200，內(nèi)容是你請求的資源，同時有一個Last-Modified的屬性標(biāo)記(Http Reponse Header)此文件在服務(wù)期端最后被修改的時間，格式類似這樣：
Last-Modified: Tue, 24 Feb 2009 08:01:04 GMT
客戶端第二次請求此URL時，根據(jù) HTTP 協(xié)議的規(guī)定，瀏覽器會向服務(wù)器傳送 If-Modified-Since 報頭(Http Request Header)，詢問該時間之后文件是否有被修改過：
If-Modified-Since: Tue, 24 Feb 2009 08:01:04 GMT
如果服務(wù)器端的資源沒有變化，則自動返回 HTTP 304 （NotChanged.）狀態(tài)碼，內(nèi)容為空，這樣就節(jié)省了傳輸數(shù)據(jù)量。當(dāng)服務(wù)器端代碼發(fā)生改變或者重啟服務(wù)器時，則重新發(fā)出資源，返回和第一次請求時類似。從而保證不向客戶端重復(fù)發(fā)出資源，也保證當(dāng)服務(wù)器有變化時，客戶端能夠得到最新的資源。
注：如果If-Modified-Since的時間比服務(wù)器當(dāng)前時間(當(dāng)前的請求時間request_time)還晚，會認(rèn)為是個非法請求

2、Etag工作原理
HTTP 協(xié)議規(guī)格說明定義ETag為"被請求變量的實體標(biāo)記" （參見14.19）。簡單點即服務(wù)器響應(yīng)時給請求URL標(biāo)記，并在HTTP響應(yīng)頭中將其傳送到客戶端，類似服務(wù)器端返回的格式：
Etag: "5d8c72a5edda8d6a:3239″
客戶端的查詢更新格式是這樣的：
If-None-Match: "5d8c72a5edda8d6a:3239″
如果ETag沒改變，則返回狀態(tài)304。
即:在客戶端發(fā)出請求后，Http Reponse Header中包含 Etag: "5d8c72a5edda8d6a:3239″
標(biāo)識，等于告訴Client端，你拿到的這個的資源有表示ID：5d8c72a5edda8d6a:3239。當(dāng)下次需要發(fā)Request索要同一個URI的時候，瀏覽器同時發(fā)出一個If-None-Match報頭( Http RequestHeader)此時包頭中信息包含上次訪問得到的Etag: "5d8c72a5edda8d6a:3239″標(biāo)識。
If-None-Match: "5d8c72a5edda8d6a:3239"
,這樣，Client端等于Cache了兩份，服務(wù)器端就會比對2者的etag。如果If-None-Match為False，不返回200，返回304 (Not Modified) Response。

3、Expires
給出的日期/時間后，被響應(yīng)認(rèn)為是過時。如Expires: Thu, 02 Apr 2009 05:14:08 GMT
需和Last-Modified結(jié)合使用。用于控制請求文件的有效時間，當(dāng)請求數(shù)據(jù)在有效期內(nèi)時客戶端瀏覽器從緩存請求數(shù)據(jù)而不是服務(wù)器端. 當(dāng)緩存中數(shù)據(jù)失效或過期，才決定從服務(wù)器更新數(shù)據(jù)。

4、Last-Modified和Expires
Last-Modified標(biāo)識能夠節(jié)省一點帶寬，但是還是逃不掉發(fā)一個HTTP請求出去，而且要和Expires一起用。而Expires標(biāo)識卻使得瀏覽器干脆連HTTP請求都不用發(fā)，比如當(dāng)用戶F5或者點擊Refresh按鈕的時候就算對于有Expires的URI，一樣也會發(fā)一個HTTP請求出去，所以，Last-Modified還是要用的，而且要和Expires一起用。

5、Etag和Expires
如果服務(wù)器端同時設(shè)置了Etag和Expires時，Etag原理同樣，即與Last-Modified/Etag對應(yīng)的HttpRequest Header:If-Modified-Since和If-None-Match。我們可以看到這兩個Header的值和WebServer發(fā)出的Last-Modified,Etag值完全一樣；在完全匹配If-Modified-Since和If-None-Match即檢查完修改時間和Etag之后，服務(wù)器才能返回304.

6、Last-Modified和Etag
Last-Modified 和ETags請求的http報頭一起使用，服務(wù)器首先產(chǎn)生 Last-Modified/Etag標(biāo)記，服務(wù)器可在稍后使用它來判斷頁面是否已經(jīng)被修改，來決定文件是否繼續(xù)緩存
過程如下:
1. 客戶端請求一個頁面（A）。
2. 服務(wù)器返回頁面A，并在給A加上一個Last-Modified/ETag。
3. 客戶端展現(xiàn)該頁面，并將頁面連同Last-Modified/ETag一起緩存。
4. 客戶再次請求頁面A，并將上次請求時服務(wù)器返回的Last-Modified/ETag一起傳遞給服務(wù)器。
5. 服務(wù)器檢查該Last-Modified或ETag，并判斷出該頁面自上次客戶端請求之后還未被修改，直接返回響應(yīng)304和一個空的響應(yīng)體。
注：
1、Last-Modified和Etag頭都是由Web Server發(fā)出的Http Reponse Header，Web Server應(yīng)該同時支持這兩種頭。
2、Web Server發(fā)送完Last-Modified/Etag頭給客戶端后，客戶端會緩存這些頭；
3、客戶端再次發(fā)起相同頁面的請求時，將分別發(fā)送與Last-Modified/Etag對應(yīng)的Http RequestHeader:If-Modified-Since和If-None-Match。我們可以看到這兩個Header的值和WebServer發(fā)出的Last-Modified,Etag值完全一樣；
4、通過上述值到服務(wù)器端檢查，判斷文件是否繼續(xù)緩存；

二、Apache、Lighttpd和Nginx中針配置Etag和Expires，有效緩存純靜態(tài)如css/js/pic/頁面/流媒體等文件。
A、Expires
A.1、Apache Etag
使用Apache的mod_expires 模塊來設(shè)置，這包括控制應(yīng) Dd 時的Expires頭內(nèi)容和Cache-Control頭的max-age指令
ExpiresActive On
ExpiresByType image/gif "access plus 1 month"
ExpiresByType image/jpg "access plus 1 month"
ExpiresByType image/jpeg "access plus 1 month"
ExpiresByType image/x-icon "access plus 1 month"
ExpiresByType image/bmp "access plus 1 month"
ExpiresByType image/png "access plus 1 month"
ExpiresByType text/html "access plus 30 minutes"
ExpiresByType text/css  "access plus 30 minutes"
ExpiresByType text/txt  "access plus 30 minutes"
ExpiresByType text/js "access plus 30 minutes"
ExpiresByType application/x-javascript "access plus 30 minutes"
ExpiresByType application/x-shockwave-flash    "access plus 30 minutes"
或
<ifmodule mod_expires.c>
<filesmatch "\.(jpg|gif|png|css|js)$">
ExpiresActive on
ExpiresDefault "access plus 1 year"
</filesmatch>
</ifmodule>
當(dāng)設(shè)置了expires后，會自動輸出Cache-Control 的max-age 信息
具體關(guān)于 Expires 詳細(xì)內(nèi)容可以查看Apache官方文檔。
在這個時間段里，該文件的請求都將直接通過緩存服務(wù)器獲取，
當(dāng)然如果需要忽略瀏覽器的刷新請求（F5)，緩存服務(wù)器squid還需要使用 refresh_pattern 選項來忽略該請求
refresh_pattern -i \.gif$ 1440 100% 28800 ignore-reload
refresh_pattern -i \.jpg$ 1440 100% 28800 ignore-reload
refresh_pattern -i \.jpeg$ 1440 100% 28800 ignore-reload
refresh_pattern -i \.png$ 1440 100% 28800 ignore-reload
refresh_pattern -i \.bmp$ 1440 100% 28800 ignore-reload
refresh_pattern -i \.htm$ 60 100% 100 ignore-reload
refresh_pattern -i \.html$ 1440 50% 28800 ignore-reload
refresh_pattern -i \.xml$ 1440 50% 28800 ignore-reload
refresh_pattern -i \.txt$ 1440 50% 28800 ignore-reload
refresh_pattern -i \.css$ 1440 50% 28800 reload-into-ims
refresh_pattern -i \.js$ 60 50% 100 reload-into-ims
refresh_pattern . 10 50% 60
有關(guān)Squid中Expires的說明，請參考Squid官方中refresh_pattern介紹。

A.2、Lighttpd Expires
和Apache一樣Lighttpd設(shè)置expire也要先查看是否支持了mod_expire模塊，
下面的設(shè)置是讓URI中所有images目錄下的文件1小時后過期；
expire.url = ( "/images/" => "access 1 hours" )
下面是讓作用于images目錄及其子目錄的文件；
$HTTP["url"] =~ "^/images/" {
expire.url = ( "" => "access 1 hours" )
}
也可以指定文件的類型；
$HTTP["url"] =~ "\.(jpg|gif|png|css|js)$" {
expire.url = ( "" => "access 1 hours" )
}
具體參考Lighttpd官方Expires解釋

A.3、Nginx中Expires
location ~ .*\.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf)$
{
expires 30d;
}
location ~ .*\.(js|css)?$
{
expires 1h;
}
這類文件并不常修改，通過 expires 指令來控制其在瀏覽器的緩存，以減少不必要的請求。 expires 指令可以控制 HTTP 應(yīng)Dd Expires "和" Cache-Control "的頭標(biāo)（起到控制頁面緩存的作用）。其他請參考Nginx中Expires

B.1、Apache中Etag設(shè)置
在Apache中設(shè)置Etag的支持比較簡單，只用在含有靜態(tài)文件的目錄中建立一個文件.htaccess, 里面加入：
FileETag MTime Size
這樣就行了，詳細(xì)的可以參考Apache的FileEtag文檔頁

B.2、Lighttpd Etag
在Lighttpd中設(shè)置Etag支持：
etag.use-inode: 是否使用inode作為Etag
etag.use-mtime: 是否使用文件修改時間作為Etag
etag.use-size: 是否使用文件大小作為Etag
static-file.etags: 是否啟用Etag的功能
第四個參數(shù)肯定是要enable的，前面三個就看實際的需要來選吧，推薦使用修改時間

B.3、 Nginx Etag
Nginx中默認(rèn)沒有添加對Etag標(biāo)識.Igor Sysoev的觀點"在對靜態(tài)文件處理上看不出如何Etag好于Last-Modified標(biāo)識。"
Note:
Yes, it's addition,and it's easy to add, however, I do not see howETag is better than Last-Modified for static files. -Igor Sysoev
A nice short description is here:
http://www.mnot.net/cache_docs/#WORK
It looks to me that it makes some caches out there to cache theresponse from the origin server more reliable as in rfc2616(ftp://ftp.rfc-editor.org/in-notes/rfc2616.txt) is written.
3.11 Entity Tags 13.3.2 Entity Tag Cache Validators 14.19 ETag
當(dāng)然也有第三方nginx-static-etags 模塊了，請參考
http://mikewest.org/2008/11/generating-etags-for-static-content-using-nginx

三、對于非實時交互動態(tài)頁面中Epires和Etag處理
對數(shù)據(jù)更新并不頻繁、如tag分類歸檔等等，可以考慮對其cache。簡單點就是在非實時交互的動態(tài)程序中輸出expires和etag標(biāo)識，讓其緩存。但需要注意關(guān)閉session，防止http response時http header包含session id標(biāo)識；
3.1、Expires
如expires.php
<?php
header('Cache-Control: max-age=86400,must-revalidate');
header('Last-Modified: ' .gmdate('D, d M Y H:i:s') . ' GMT' );
header("Expires: " .gmdate ('D, d M Y H:i:s', time() + '86400′ ). ' GMT');
?>
以上信息表示該文件自請求后24小時后過期。
其他需要處理的動態(tài)頁面直接調(diào)用即可。
3.2、Etag
根據(jù)Http返回狀態(tài)來處理。當(dāng)返回304直接從緩存中讀取
如etag.php
<?php
cache();
echo date("Y-m-d H:i:s");
function cache()
{
$etag = "http://www.jb51.net";
if ($_SERVER['HTTP_IF_NONE_MATCH'] == $etag)
{
header('Etag:'.$etag,true,304);
exit;
}
else header('Etag:'.$etag);
}
?>

我們知道合理配置etag能節(jié)省不少帶寬。
事實上，配置etag緩存并沒有配置Last-Modified header 效果好。
當(dāng)我們并不知道修改時間，Etag對動態(tài)內(nèi)容還是比較有用。

關(guān)于etag補充:
幾個不同或者需要補充的地方：
1、“當(dāng)然，Etag 對多數(shù)站點性能的影響并不是很大。”應(yīng)該說 Etag 在正確使用的情況下，會讓大量的請求以 304 頭方式響應(yīng)，可以相當(dāng)?shù)墓?jié)省服務(wù)器資源和帶寬。之前一些地方寫的不要使用 Etag，是基于有些 webserver 的 Etag 的計算方法中包含了 inode，這在多臺web服務(wù)器的情況不可采用的，而改變這個計算方法就可以了。
2、對于盡早刷新這點，PHP 幾乎是做不到的。即使你執(zhí)行了 flush 以及類似的函數(shù)，也要等到請求完全執(zhí)行之后，才會輸出給瀏覽器端。
3、AJAX 使用 GET 和 POST 各有好處，GET 方式可以更快響應(yīng)，但是可能會有被瀏覽器緩存的問題，一般都需要加個隨機數(shù)來避免，POST 方式則不會。所以最好是根據(jù)自己的情況分別使用 GET 和 POST 方法。

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