什么是Web緩存

Web緩存是指一個(gè)Web資源（如html頁面，圖片，js，數(shù)據(jù)等）存在于Web服務(wù)器和客戶端（瀏覽器）之間的副本。緩存會根據(jù)進(jìn)來的請求保存輸出內(nèi)容的副本；當(dāng)下一個(gè)請求來到的時(shí)候，如果是相同的URL，緩存會根據(jù)緩存機(jī)制決定是直接使用副本響應(yīng)訪問請求，還是向源服務(wù)器再次發(fā)送請求。比較常見的就是瀏覽器會緩存訪問過網(wǎng)站的網(wǎng)頁，當(dāng)再次訪問這個(gè)URL地址的時(shí)候，如果網(wǎng)頁沒有更新，就不會再次下載網(wǎng)頁，而是直接使用本地緩存的網(wǎng)頁。只有當(dāng)網(wǎng)站明確標(biāo)識資源已經(jīng)更新，瀏覽器才會再次下載網(wǎng)頁。

Web緩存的作用

使用Web緩存的作用其實(shí)是非常顯而易見的：

減少網(wǎng)絡(luò)帶寬消耗:無論對于網(wǎng)站運(yùn)營者或者用戶，帶寬都代表著金錢，過多的帶寬消耗，只會便宜了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商。當(dāng)Web緩存副本被使用時(shí)，只會產(chǎn)生極小的網(wǎng)絡(luò)流量，可以有效的降低運(yùn)營成本。

降低服務(wù)器壓力:給網(wǎng)絡(luò)資源設(shè)定有效期之后，用戶可以重復(fù)使用本地的緩存，減少對源服務(wù)器的請求，間接降低服務(wù)器的壓力。同時(shí)，搜索引擎的爬蟲機(jī)器人也能根據(jù)過期機(jī)制降低爬取的頻率，也能有效降低服務(wù)器的壓力。
 

減少網(wǎng)絡(luò)延遲，加快頁面打開速度:帶寬對于個(gè)人網(wǎng)站運(yùn)營者來說是十分重要，而對于大型的互聯(lián)網(wǎng)公司來說，可能有時(shí)因?yàn)殄X多而真的不在乎。那Web緩存還有作用嗎？答案是肯定的，對于最終用戶，緩存的使用能夠明顯加快頁面打開速度，達(dá)到更好的體驗(yàn)。

Web緩存的類型

在Web應(yīng)用領(lǐng)域，Web緩存大致可以分為以下幾種類型：

數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)緩存:Web應(yīng)用，特別是SNS類型的應(yīng)用，往往關(guān)系比較復(fù)雜，數(shù)據(jù)庫表繁多，如果頻繁進(jìn)行數(shù)據(jù)庫查詢，很容易導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫不堪重荷。為了提供查詢的性能，會將查詢后的數(shù)據(jù)放到內(nèi)存中進(jìn)行緩存，下次查詢時(shí)，直接從內(nèi)存緩存直接返回，提供響應(yīng)效率。比如常用的緩存方案有memcached等。

瀏覽器端緩存:瀏覽器緩存根據(jù)一套與服務(wù)器約定的規(guī)則進(jìn)行工作，在同一個(gè)會話過程中會檢查一次并確定緩存的副本足夠新。如果你瀏覽過程中，比如前進(jìn)或后退，訪問到同一個(gè)圖片，這些圖片可以從瀏覽器緩存中調(diào)出而即時(shí)顯現(xiàn)。

服務(wù)器端緩存
代理服務(wù)器緩存:代理服務(wù)器是瀏覽器和源服務(wù)器之間的中間服務(wù)器，瀏覽器先向這個(gè)中間服務(wù)器發(fā)起Web請求，經(jīng)過處理后（比如權(quán)限驗(yàn)證，緩存匹配等），再將請求轉(zhuǎn)發(fā)到源服務(wù)器。代理服務(wù)器緩存的運(yùn)作原理跟瀏覽器的運(yùn)作原理差不多，只是規(guī)模更大。可以把它理解為一個(gè)共享緩存，不只為一個(gè)用戶服務(wù)，一般為大量用戶提供服務(wù)，因此在減少相應(yīng)時(shí)間和帶寬使用方面很有效，同一個(gè)副本會被重用多次。常見代理服務(wù)器緩存解決方案有Squid等，這里不再詳述。

CDN緩存:CDN（Content delivery networks）緩存，也叫網(wǎng)關(guān)緩存、反向代理緩存。CDN緩存一般是由網(wǎng)站管理員自己部署，為了讓他們的網(wǎng)站更容易擴(kuò)展并獲得更好的性能。瀏覽器先向CDN網(wǎng)關(guān)發(fā)起Web請求，網(wǎng)關(guān)服務(wù)器后面對應(yīng)著一臺或多臺負(fù)載均衡源服務(wù)器，會根據(jù)它們的負(fù)載請求，動態(tài)將請求轉(zhuǎn)發(fā)到合適的源服務(wù)器上。雖然這種架構(gòu)負(fù)載均衡源服務(wù)器之間的緩存沒法共享，但卻擁有更好的處擴(kuò)展性。從瀏覽器角度來看，整個(gè)CDN就是一個(gè)源服務(wù)器，從這個(gè)層面來說，本文討論瀏覽器和服務(wù)器之間的緩存機(jī)制，在這種架構(gòu)下同樣適用。

Web應(yīng)用層緩存:應(yīng)用層緩存指的是從代碼層面上，通過代碼邏輯和緩存策略，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)，頁面，圖片等資源的緩存，可以根據(jù)實(shí)際情況選擇將數(shù)據(jù)存在文件系統(tǒng)或者內(nèi)存中，減少數(shù)據(jù)庫查詢或者讀寫瓶頸，提高響應(yīng)效率。