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浅谈浏览器http的缓存机制

发布时间:2019-12-09 15:19编辑:Web前端浏览(100)

    浅谈浏览器http的缓存机制

    2016/04/05 · HTML5 · 缓存

    原稿出处: VaJoy Larn   

    针对浏览器的http缓存的深入分析也好不轻易不适那个时候候宜了,每间距意气风发段时间就能冒出大器晚成篇不错的文章,其原理也是各大厂家面试时差不离必考的难点。

    据此还写风度翩翩篇那样的篇章,是因为这两天都在搞新技术,想“回归”下功底,也期待尽大概总括的更详尽些。

    那么你是或不是还索要阅读本篇小说吧?能够试着应对上边这一个难题:

    我们在做客百度首页的时候,会发觉不管怎么刷新页面,静态能源大旨都以回到 200(from cache)

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    随意点开八个静态能源是酱的:

    图片 2

    啊哎有Response报头数据吧,看来服务器也平常再次回到了etag什么鬼的周密,那景观200不是应该相应的非缓存状态么?要from cache的话不是应当回到304才合理么?

    难道是度娘的服务器故障了呢?

    假设您知道答案,那就足以忽视本文了。

    图片 3

    http报文中与缓存相关的首部字段

    大家先来瞅一眼RFC2616明显的47种http报文首部字段中与缓存相关的字段,事情发生从前驾驭一下能让作者在心中有个底:

    1. 通用首部字段(正是央浼报文和响应报文都能用上的字段)

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    2. 伸手首部字段

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    3. 响应首部字段

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    4. 实体首部字段

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    接二连三大要也会挨个介绍它们。

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    情状模拟

    为便于模拟各个缓存效果,大家建个特别轻易的情景。

    1. 页面文件

    大家建个相当的轻便的html页面,下边唯有叁个本土样式文件和图纸:

    XHTML

    <!DOCTYPE html> <html> <head> <title>缓存测验</title> <link rel="stylesheet" href="css/reset.css"> </head> <body> <h1>哥只是多个标题</h1> <p><img src="img/dog.jpg" /></p> </body> </html>

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    <!DOCTYPE html>
    <html>
    <head>
    <title>缓存测试</title>
    <link rel="stylesheet" href="css/reset.css">
    </head>
    <body>
    <h1>哥只是一个标题</h1>
    <p><img src="img/dog.jpg" /></p>
    </body>
    </html>

    2. 首部字段改良

    临时有个别浏览器会自行给央浼首部加上一些字段(如chrome使用F5会强制加上“cache-control:max-age=0”),会覆盖掉风姿罗曼蒂克部分字段(比如pragma)的功力;别的有的时候候我们意在服务器能多/少重临一些响应字段。

    这种状态大家就梦想能够手动来校订需要或响应报文上的从头到尾的经过了。那么如何贯彻啊?这里大家使用Fiddler来产生任务。

    在Fiddler中我们能够通过“bpu XXX”指令来阻止钦命央求,然后手动改革乞请内容再发放服务器、纠正响应内容再发放顾客端。

    以大家的example为例,页面文件走nginx通过 可直接待上访谈,所以大家一向推行“bpu localhost”拦截全数地方中包含该字样的央浼:

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    点击被拦住的乞求,能够在右栏直接改造报文内容(上半区域是伸手报文,下半区域是响应报文),点击中黄的“Break on Response”按键可以实行下一步(把须要发给服务器),点击浅紫的按键“Run to Completion”能够一直落成全体央求进程:

    图片 10

    经过这些措施我们得以很容易地模拟出各个http缓存场景。

    3. 浏览器的威胁战术

    如上述,当下比相当多浏览器在点击刷新按键或按F5时会自行加上“Cache-Control:max-age=0”央求字段,所以我们先约定成俗——后文提起的“刷新”多指的是选中url地址栏并按回车键(那样不会被粗鲁加上Cache-Control)

    骨子里部分浏览器还只怕有一对改正料未及的作为,在一连我们回复作品开首难题的时候会涉及。

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    石器时期的缓存方式

    在 http1.0 时期,给客户端设定缓存情势可通过多少个字段——“Pragma”和“Expires”来标准。就算那多少个字段早可吐弃,但为了做http合同的向下宽容,你要么得以见见不菲网址还是会带上那八个字段。

    1. Pragma

    当该字段值为“no-cache”的时候(事实上今后GL450FC中也仅申明该可选值),会知会客商端不要对该能源读缓存,即每一趟都得向劳动器发三次倡议才行。

    Pragma归于通用首部字段,在顾客端上应用时,常规要求大家往html上丰硕这段meta元标签(何况也许还得做些hack放到body后面去):

    <meta http-equiv="Pragma" content="no-cache">

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    <meta http-equiv="Pragma" content="no-cache">

    它告诉浏览器每一遍乞请页面时都不要读缓存,都得往服务器发三遍倡议才行。

    BUT!!! 事实上这种禁止使用缓存的情势用途很有限:

    1. 只有IE技能辨别这段meta标签含义,别的主流浏览器仅能分辨“Cache-Control: no-store”的meta标签(见出处)
    2. 在IE中分辨到该meta标签含义,并不一定会在呼吁字段加上Pragma,但实在会让眼下页面每便都发新央浼(只限页面,页面上的能源则不受影响)

    做了测量检验后意识也的确如此,这种顾客端定义Pragma的款型为主没起到稍稍效果与利益。

    不过纵然是在响应报文上加多该字段就不生龙活虎致了:

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    如上海体育场地红框部分是重复刷新页面时生成的呼吁,那表达禁用缓存生效,估摸浏览器在抽出服务器的Pragma字段后会对财富扩充标志,禁止使用其缓存行为,进而后续每一趟刷新页面均能重新发出乞请而不走缓存。

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    2. Expires

    有了Pragma来禁止使用缓存,自然也供给有个东西来启用缓存和定义缓存时间,对http1.0来讲,Expires就是做那事的首部字段。

    Expires的值对应四个丙胺搏来霉素T(Green尼治时间),比如“Mon, 22 Jul 二〇〇三 11:12:01 创新霉素T”来报告浏览器财富缓存过期时间,假使尚未过该时间点则不发央浼。

    在客商端大家同样能够利用meta标签来通告IE(也仅有IE能识别)页面(同样也只对页面有效,对页面上的能源无效)缓存时间:

    <meta http-equiv="expires" content="mon, 18 apr 2016 14:30:00 GMT">

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    <meta http-equiv="expires" content="mon, 18 apr 2016 14:30:00 GMT">

    设若期望在IE下页面不走缓存,希望每趟刷新页面都能发新乞求,那么能够把“content”里的值写为“-1”或“0”。

    在意的是该办法只有作为知会IE缓存时间的暗号,你并不可能在倡议或响应报文中找到Expires字段。

    风姿罗曼蒂克经是在服务端报头再次来到Expires字段,则在别的浏览器中都能科学安装财富缓存的时间:

    图片 14

    在上图里,缓存时间设置为二个已过期的日子点(见红框),则刷新页面将重新发送央求(见蓝框)

    那正是说只要Pragma和Expires一同上战地的话,听哪个人的?大家试风流倜傥试就精晓了:

    图片 15

    我们经过Pragma禁止使用缓存,又给Expires定义七个还没到期的日子(红框),刷新页面时意识均发起了新央浼(蓝框),那表示Pragma字段的早期级会更加高。

    BUT,响应报文中Expires所定义的缓存时间是绝对服务器上的日子来讲的,假若顾客端上的光阴跟服务器上的光阴不相似(极度是顾客校订了自个儿计算机的系统时间),这缓存时间或然就没啥意思了。

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    Cache-Control

    本着上述的“Expires时间是相对服务器来说,不能够承保和顾客端时间集合”的主题素材,http1.1新扩张了 Cache-Control 来定义缓存过期时光,若报文中同有的时候间现身了 Pragma、Expires 和 Cache-Control,会以 Cache-Control 为准。

    Cache-Control也是二个通用首部字段,那代表它能分别在伸手报文和响应报文中使用。在逍客FC中正式了 Cache-Control 的格式为:

    "Cache-Control" ":" cache-directive

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    "Cache-Control" ":" cache-directive

    用作须要首部时,cache-directive 的可选值有:

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    作为响应首部时,cache-directive 的可选值有:

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    大家仍是可以够在HTML页面加上meta标签来给需要报头加上 Cache-Control 字段:

    其余 Cache-Control 允许自由组合可选值,例如:

    Cache-Control: max-age=3600, must-revalidate

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    Cache-Control: max-age=3600, must-revalidate

    它象征该能源是从原服务器上拿到的,且其缓存(新鲜度)的灵光时间为大器晚成钟头,在继续不经常辰内,顾客重新访问该能源则毫不发送恳求。

    自然这种组合的措施也会稍为节制,比方 no-cache 就不能够和 max-age、min-fresh、max-stale 一齐搭配使用。

    整合的格局仍可以够做一些浏览器行为不肖似的相配管理。譬喻在IE我们得以利用 no-cache 来防止点击“后退”开关时页面能源从缓存加载,但在 Firefox 中,供给使用 no-store 技巧幸免历史回降时浏览器不从缓存中去读取数据,故我们在响应报头加上如下组合值就可以做协作管理:

    Cache-Control: no-cache, no-store

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    Cache-Control: no-cache, no-store

    图片 19

    缓存校验字段

    上述的首部字段均能让客户端决定是还是不是向服务器发送央浼,比方设置的缓存时间未过期,那么自然直接从本地缓存取数据就可以(在chrome下表现为200 from cache),若缓存时间过期了或财富不应当直接走缓存,则会发央浼到服务器去。

    咱俩前日要说的难点是,假诺客户端向服务器发了央浼,那么是还是不是意味早晚要读取回该财富的一切实体内容呢?

    咱俩试着那样想——顾客端上有些财富保存的缓存时间过期了,但此刻其实服务器并从未创新过那个能源,倘使那些能源数据量超大,顾客端需求服务器再把那么些东西重新发一回过来,是或不是丰硕浪费带宽和时间呢?

    答案是必定的,那么是或不是有艺术让服务器知道客商端今后富有的缓存文件,其实跟自身有所的文书是黄金年代致的,然后径直报告顾客端说“那东西你直接用缓存里的就足以了,作者那边没更新过吗,就不再传二遍过去了”。

    为了让客商端与服务器之间能兑现缓存文件是或不是更新的求证、进步缓存的复用率,Http1.1新扩充了多少个首部字段来做这件业务。

    1. Last-Modified

    服务器将能源传递给顾客端时,会将能源最终改善的年月以“Last-Modified: 庆大霉素T”的花样加在实体首部上联手回来给顾客端。

    客商端会为能源标志上该音信,后一次再次央浼时,会把该消息附带在伸手报文中意气风发并带给服务器去做检查,若传递的命宫值与服务器上该财富最终改进时间是平等的,则表明该财富未有被涂改革,直接再次回到304状态码就可以。

    关于传递标记起来的最后改进时间的倡议报文首部字段少年老成共有三个:

    ⑴ If-Modified-Since: Last-Modified-value

    示例为 If-Modified-Since: Thu, 31 Mar 2016 07:07:52 GMT

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    示例为  If-Modified-Since: Thu, 31 Mar 2016 07:07:52 GMT

    该乞请首部告诉服务器假使客户端传来的结尾校正时间与服务器上的同等,则一向回送304 和响应报头就能够。

    当前各浏览器均是应用的该须要首部来向服务器传递保存的 Last-Modified 值。

    **⑵ If-Unmodified-Since: Last-Modified-value**

    告诉服务器,若Last-Modified未有相称上(能源在服务端的终极更新时间改造了),则应当重返412(Precondition Failed卡塔尔 状态码给顾客端。

    当碰着下边情状时,If-Unmodified-Since 字段会被忽略:

    1. Last-Modified值对上了(财富在服务端未有新的改变); 2. 服务端需再次来到2XX和412之外的状态码; 3. 传来的钦点日期违法
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    1. Last-Modified值对上了(资源在服务端没有新的修改);
    2. 服务端需返回2XX和412之外的状态码;
    3. 传来的指定日期不合法

    Last-Modified 说好却亦非非常好,因为只要在服务器上,贰个能源被修正了,但其实际内容根本没发送退换,会因为Last-Modified时间协作不上而回到了全副实体给客商端(尽管客商端缓存里有个雷同的能源)

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    2. ETag

    为了化解上述Last-Modified可能存在的不确切的难点,Http1.1还推出了 ETag 实体首部字段。

    服务器会由此某种算法,给能源计算得出三个唯黄金时代标识符(比如md5标志),在把能源响应给客商端的时候,会在实体首部加上“ETag: 独一标记符”一同回来给客商端。

    客商端会保留该 ETag 字段,并在下叁次号召时将其生龙活虎并带过去给服务器。服务器只供给相比顾客端传来的ETag跟本人服务器上该能源的ETag是或不是相近,就会很好地认清财富相对顾客端来讲是或不是被校订过了。

    要是服务器开采ETag相配不上,那么直接以符合规律GET 200回包格局将新的能源(当然也席卷了新的ETag)发放客商端;借使ETag是平等的,则一直回到304知会顾客端直接选取本地缓存就可以。

    那么客商端是何等把标识在财富上的 ETag 传去给服务器的呢?伏乞报文中有多个首部字段能够带上 ETag 值:

    ⑴ If-None-Match: ETag-value

    示例为 If-None-Match: "56fcccc8-1699"

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    示例为  If-None-Match: "56fcccc8-1699"

    报告服务端假如 ETag 没相称上供给重发财富数量,不然直接回送304 和响应报头就能够。

    当下各浏览器均是应用的该须求首部来向服务器传递保存的 ETag 值。

    ⑵ If-Match: ETag-value

    报告服务器若无相配到ETag,只怕接到了“*”值而当前并未该财富实体,则应当重返412(Precondition Failed卡塔尔 状态码给顾客端。不然服务器直接忽视该字段。

    If-Match 的五个使用处景是,顾客端走PUT方法向服务端央浼上传/轮番能源,那时能够经过 If-Match 传递能源的ETag。

     

    亟需小心的是,假如能源是走分布式服务器(比方CDN)存款和储蓄的情景,需求那一个服务器上总结ETag唯后生可畏值的算法保持意气风发致,才不会诱致明明同三个文件,在服务器A和服务器B上变化的ETag却相当小器晚成致。

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    假定 Last-Modified 和 ETag 同时被运用,则供给它们的证实都必须要透过才会回来304,若个中某些验证没通过,则服务器会按常规重临能源实体及200状态码。

    在较新的 nginx 上私下认可是还要开启了那多少个效能的:

    图片 22

    上海教室的前三条诉求是原本诉求,接着的三条央求是刷新页面后的新央浼,在发新央浼早先大家修正了 reset.css 文件,所以它的 Last-Modified 和 ETag 均产生了变动,服务器因而回到了新的文书给客商端(状态值为200)

    而 dog.jpg 大家一直不做更正,其Last-Modified 和 ETag在服务端是维持不改变的,故服务器直接回到了304状态码让顾客端直接使用缓存的 dog.jpg 就可以,未有把实体内容重临给客商端(因为没要求)

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    缓存实施

    当我们在三个门类上做http缓存的施用时,大家仍然会把上述谈到的绝大好多首部字段均运用上,举个例子使用 Expires 来合营旧的浏览器,使用 Cache-Control 来更加精准地接收缓存,然后展开 ETag 跟 Last-Modified 作用越来越复用缓存降低流量。

    那么这里会有二个小难点——Expires 和 Cache-Control 的值应设置为多少合适吧?

    答案是不会有过于精准的值,均必要进行按需评估。

    举个例子说页面链接的央求常规是永不做长日子缓存的,进而确定保证回降低到页面时能再度发出乞请,百度首页是用的 Cache-Control:private,Tencent首页则是设定了60秒的缓存,即 Cache-Control:max-age=60。

    而静态能源部分,特别是图形财富,平日会设定一个较长的缓存时间,并且那个时间最棒是能够在顾客端灵活改善的。以Tencent的某张图片为例:

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    http://i.gtimg.cn/vipstyle/vipportal/v4/img/common/logo.png?max_age=2592000

    客商端能够通过给图片加上“max_age”的参数来定义服务器再次回到的缓存时间:

    图片 24

    理当如此那供给有二个前提——静态财富能担保长日子不做改动。要是八个本子文件响应给客商端并做了长日子的缓存,而服务端在近年涂改了该公文的话,缓存了此脚本的顾客端将相当小概即时获得新的数据。

    消除该苦恼的点子也轻便——把劳动侧ETag的那风流倜傥套也搬到前面三个来用——页面包车型客车静态财富以版本情势揭露,常用的法门是在文书名或参数带上意气风发串md5或时刻标识符:

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    https://hm.baidu.com/hm.js?e23800c454aa573c0ccb16b52665ac26
    http://tb1.bdstatic.com/tb/_/tbean_safe_ajax_94e7ca2.js
    http://img1.gtimg.com/ninja/2/2016/04/ninja145972803357449.jpg

    若果文件被涂改了,才改正其标志符内容,这样能保险顾客端能及时从服务器收到到新修正的文件。

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    关于初始的主题素材

    今昔回过头来看小提起始的主题素材,也许会以为答案十分轻易回答出来。

    百度首页的财富在刷新后其实未有发送任何央浼,因为 Cache-Control 定义的缓存时间段尚未到期。在Chrome中正是没发送央求,但如若从本土的缓存中取,都会在Network面板展现一条状态为200且表明“from cache”的伪要求,其Response内容只是上壹遍回包留下的数额。

    但是这而不奇怪的漫天答案,大家这段日子提到过,在Chrome中豆蔻年华旦点击“刷新”开关,Chrome会强制给具备财富足够“Cache-Control: max-age=0”的倡议首部并向服务器发送验证央浼的,而在篇章早先的动图中,我们实在点击了“刷新”按键,却遗失浏览器发去新央求(并返回304)

    关于那几个主题素材实际上在组内跟同伙们研讨过,通过Fiddler抓包开掘,如果关闭Chrome的开垦者面板再点击“刷新”按键,浏览器是会按预想发送验证必要且收到再次回到的304响应的,别的这些意外的景观在分化的网址以致分化的微管理机下冒出频率都不相近,所以一时将其总结于浏览器的古怪反应。

    那正是说有那般一个主题材料——是或不是有艺术在浏览器点击“刷新”开关的时候不让浏览器去发新的证实央浼呢?

    主意依然有的,正是有一点实用——在页面加载完成后经过脚本动态地加上财富:

    $(window).load(function() { var bg=''; set提姆eout(function(卡塔尔(قطر‎ { //setTimeout是必得的 $('#bgOut').css('background-image', 'url('+bg+')'); },0); });

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    $(window).load(function() {
          var bg='http://img.infinitynewtab.com/wallpaper/100.jpg';
          setTimeout(function() {  //setTimeout是必须的
           $('#bgOut').css('background-image', 'url('+bg+')');
          },0);
    });

    出处来自知乎,更实际的讲授能够去看看。

    图片 26

    别的有关的首部字段

    实际上较常用和要害的缓存相关字段我们都介绍完了,这里顺带讲讲几个跟缓存有关系,但没那么主要的响应首部字段。

    1. Vary

    “vary”本身是“变化”的情趣,而在http报文中更趋于是“vary from”(与。。。不同)的意思,它代表服务端会以什么样条件字段来分别、筛选缓存版本。

    我们先构思这么一个主题素材——在服务端有着这样三个地方,如若是IE客商则赶回针对IE开荒的剧情,不然再次来到另一个主流浏览器版本的源委。那十分轻便,服务端获取到央浼的 User-Agent 字段做拍卖就能够。但是客户诉求的是代理服务器而非原服务器,且代理服务器要是直白把缓存的IE版本能源发给了非IE的顾客端,那就出标题了。

    所以 Vary 正是先导管理该难点的首部字段,大家能够在响应报文加上:

    Vary: User-Agent

    1
    Vary: User-Agent

    便能知会代理服务器需求以 User-Agent 那几个央求首部字段来差距缓存版本,幸免传递给客商端的缓存不科学。

    Vary 也经受标准构成的款型:

    Vary: User-Agent, Accept-Encoding

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    Vary: User-Agent, Accept-Encoding

    这表示服务器应以 User-Agent 和 Accept-Encoding 两个央浼首部字段来区分缓存版本。

    图片 27

    2. Date 和 Age

    HTTP并不曾提供某种情势来帮客户区分其选择的财富是不是命中了代理服务器的缓存,但在顾客端大家能够经过测算响应报文中的 Date 和 Age 字段来博取答案。

    Date 理所必然是原服务器发送该财富响应报文的光阴(放线菌壮观素T格式),假令你意识 Date 的时光与“当前光阴”差异十分大,或然延续F5刷新发掘 Date 的值都没变化,则印证您如今号令是命中了代理服务器的缓存。

    上述的“当前时光”自然是相对于原服务器来讲的日子,那么如何识破原服务器的最近时间吧?

    常规从页面地址央浼的响应报文中可得到,以天涯论坛首页为例:

    图片 28

    老是你刷新页面,浏览器都会重复发出那条url的央浼,你会开采其 Date 值是趋之若鹜转换的,那表明该链接未有打中缓存,都以从原服务器再次回到过来的数据。

    为此咱们能够拿页面上任周伟态能源央求回包中的 Date 与其实行比较,若静态财富的 Date 早于原服务端时间,则证实命中了代理服务器缓存。

    日常说来还满意如此个原则:

    静态财富Age + 静态能源Date = 原服务端Date

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    静态资源Age + 静态资源Date = 原服务端Date

    此处的 Age 也是响应报文中的首部字段,它意味着该文件在代理服务器中存在的时刻(秒),如文件被修改或调换,Age会重新由0起头意气风发共。

    咱俩在上头这张今日头条首页报文截图的同个场景下,看看某些文件(jQuery.js)命中代理服务器缓存的回包数据:

    图片 29

    会发觉它知足大家上述的平整:

    //return true new Date('Mon, 04 Apr 2016 07:03:17 GMT')/1000 == new Date('Sat, 19 Dec 2015 01:29:14 GMT')/1000 + 9264843

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    //return true
    new Date('Mon, 04 Apr 2016 07:03:17 GMT')/1000 == new Date('Sat, 19 Dec 2015 01:29:14 GMT')/1000 + 9264843

    然则那条准则也不自然标准,非常是当原服务器平常订正系统时间的图景下。

    至于http缓存原理的知识就收拾到那,希望能让您全部收获,共勉~

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    图片 30

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