在前端开发中,性能优化是绕不开的话题,而 缓存(Cache) 则是性能优化中最具性价比的一环。本文从基础概念出发,带你深入理解 浏览器缓存的工作机制 ,尤其是 强缓存 与 协商缓存 的原理、应用场景与配置方法。

一、什么是 Cache?

Cache,简单来说就是"存副本的地方"。

副本:不是源数据本身,而是拷贝或计算结果。

临时性:有有效期或失效策略。

高效性:读取速度更快,或减少网络请求和计算资源。

Cache 无处不在,比如浏览器缓存、CDN 缓存、服务器端缓存、应用层缓存,甚至硬件层缓存。本文我们聚焦前端最常打交道的 浏览器缓存。

二、浏览器缓存的三种类型

浏览器缓存主要分为三类:

强缓存 (Cache-Control / Expires)

协商缓存 (ETag / Last-Modified)

Service Worker 缓存(适用于 PWA)

我们先从最基础的 强缓存 和 协商缓存 入手。

三、强缓存(Strong Cache)

1. 核心特点

在缓存有效期内,浏览器直接使用本地缓存文件,不会请求服务器。这让页面加载飞快,并且大幅减少服务器压力。

2. 实现原理

当浏览器请求某个资源时,若响应头中带有 Expires 或 Cache-Control,浏览器会记住缓存策略,在有效期内直接使用本地副本。

(1) Expires(HTTP/1.0)

yaml

复制代码

Expires: Wed, 25 Aug 2025 08:30:00 GMT

表示资源的绝对过期时间。

缺点:依赖客户端时间,时间不准会导致缓存失效。

(2) Cache-Control(HTTP/1.1 推荐)

arduino

复制代码

Cache-Control: public, max-age=600

表示资源在 600 秒内走强缓存。

常见指令:

max-age=xxx:资源缓存时长(秒)

no-store:不缓存

no-cache:强制协商缓存

public / private:是否允许代理服务器缓存

3. 工作流程

浏览器请求资源

服务器返回带缓存头的响应

下次访问时,直接读取本地缓存,不请求服务器

4. 优缺点

优点

缺点

加载速度最快

内容更新不及时,可能命中过期资源

减少服务器压力

需配合版本控制才能避免脏缓存

四、协商缓存(Negotiated Cache)

1. 核心特点

每次请求都会问服务器:"文件有更新吗?"

没更新 → 服务器返回 304 Not Modified,浏览器用本地缓存。

有更新 → 返回新文件并更新缓存。

2. 实现方式

方式一:Last-Modified / If-Modified-Since

首次请求:

yaml

复制代码

Last-Modified: Sun, 24 Aug 2025 10:00:00 GMT

二次请求:

yaml

复制代码

If-Modified-Since: Sun, 24 Aug 2025 10:00:00 GMT

缺点:

精度是秒,秒级内多次更新无法区分。

动态文件更新时间变化容易导致缓存失效。

方式二:ETag / If-None-Match

首次请求:

vbnet

复制代码

ETag: "abc123xyz"

二次请求:

sql

复制代码

If-None-Match: "abc123xyz"

优点:

精确到字节,命中率高。

缺点:

生成 ETag 有一定计算开销。

3. 工作流程

浏览器带标识请求资源。

服务器检查标识是否匹配。

返回 304 或 200,并更新缓存。

五、强缓存 vs 协商缓存

特性

强缓存

协商缓存

是否请求服务器

加载速度

极快

略慢

更新实时性

较差

更好

适用场景

静态资源

实时更新数据

六、最佳实践

静态资源文件:加 hash 文件名 + 强缓存

arduino

复制代码

/static/js/app.abc123.js

频繁更新的接口数据:使用协商缓存

结合 CDN:进一步提升加载速度

七、总结

强缓存:速度最快,但要注意失效策略。

协商缓存:更实时,适合更新频繁的内容。

混合策略:强缓存 + 协商缓存 + 文件版本控制,是目前最常见的最佳实践方案。

掌握这些知识,不仅能帮你优化前端性能,还能降低服务器成本,打造更加丝滑的用户体验。