标签：web服务器缓存 apache缓存 apache服务器缓存 httpd缓存 静态缓存 动态缓存
当我们通过浏览器输入一个网址，然后服务器响应给我们内容时，服务器会有一个非常复杂的处理过程。服务器并不是每次都会根据我们请求的页面在磁盘上读取页面内容，然后将这些内容返回给浏览器供我们浏览。如果这样，那么当浏览器的并发请求特别多时，会对服务器造成很大的负载。那么服务器如何在并发请求特别大时还能保持响应水准呢？为了解决这一问题，http协议引进了缓存标准。而apache httpd服务器实现了http协议的这一标准。当然，请求和响应是双向的，所以缓存也不仅仅是在服务器这一端来实现，目前的主流浏览器也都实现了客户端缓存这一功能。这样一来，当浏览器输入网址时，如果服务器页面的内容没有更新，浏览器将立即把本地缓存的页面展示给用户浏览，根本就不用请求服务器。如果客户端缓存内容过期了，浏览器发送了一个请求给服务器，这时，服务器还可以进一步判断请求的页面内容是否有更改，如果没有更改，也不用进行磁盘操作去读取页面内容，而是直接返回一个特殊的状态码给客户端，客户端收到这个状态码后就直接取本地的缓存展现给用户浏览。所以，在一个请求过程中，客户端与服务器端都会对页面进行一系列的处理，为的就是减少请求量，减少数据传输量，达到降低服务器负载，加快响应速度的目的。
在我们的请求中，有的请求是请求一个静态页面，比如输入http://ezmonitor.cn/wx1.jpg，这是一张静态的图片，请求100次还是显示同样的内容。这种请求我们自己发明个词，叫做“静态请求”。还有的请求是请求动态页面，比如输入http://ezmonitor.cn/dt.php?arg=123时，页面返回123，输入http://ezmonitor.cn/dt.php?arg=456时，页面返回456，虽然都是请求dt.php这个页面，但是参数不同的话，结果也不同，这种请求，我们又发明个词，叫做“动态请求”，在我们提到的客户端缓存中，只能缓存静态请求，而缓存不了动态请求。所以请求动态页面时，必然会产生一个请求链接，并且如果页面没有错误的话，必然会返回200代码，但是动态内容能不能缓存呢？答案是肯定的，但是它是缓存在磁盘上的，只能减少服务器处理代码的时间及减少I/O操作，并不能消除请求时间及数据量的传输。下面，我们就逐一来讨论下客户端缓存与服务器端缓存。
客户端缓存
浏览器第一次请求服务器时，http头的信息是这样的
可以看到，没有什么特别的，只是一个普通的请求，只有一些简单的头信息，比如User-Agent，Accept-Encode: xxxx，Host: xxxx，而这些，都与我们今天要讨论的缓存无关，可以忽略。
服务器第一次返回给浏览器（以下简称为客户端），http头的信息是这样的，
在服务器第一次返回的http头中，标记为红色箭头的地方是我们值得关注的。首先是ETag这个标记，ETag是服务器为客户端请求的文件计算的一个标记值，当请求的文件内容发生变化时，ETag也会发生变化。服务器在http响应中给出了ETag，那么客户端就将此ETag保存了起来。Cache-Control: max-age 这个标记是服务器缓存有效期时间，如果客户端在30秒内再次请求同一页面，服务器将使用缓存数据响应客户端（此值在静态请求中可能无效，因为有可能服务器根本就不需要取数据给客户端）。Expires这个标记表示客户端本地缓存的时间，在浏览器请求页面时，如果超过了此时间，那么浏览器就必须将此请求发送给服务器，否则浏览器将不产生请求并直接取本地的缓存数据。
好了，接下来，我们进行第二次请求，此时，将可以看到缓存的处理机制。
第二次请求的方式有三种，
第一种方式：以IE浏览器为例，如果在输入网址后点回车，这时，浏览器会检查上次服务器响应中传回的Expires标记，如果当前时间在Expires范围内，那么客户端将直接取本地缓存，不产生请求。如果你在win7下用IE操作，那么这个缓存文件的目录在C:\Users\Administrator\AppData\Local\Microsoft\Windows\Temporary Internet Files这里，在这里你可以找到index.html缓存文件。当Expires请求过期时，客户端将产生一个链接至服务器，请求的http头信息如下：
这时，客户端将两个缓存相关的标记传给服务器，一个是If-Modified-Since，此标记的值是客户端本地缓存的上次修改时间，服务器接收到后将根据此时间与自己文件的修改时间进行比对，如果时间一致，将返回304代码告诉客户端直接取本地缓存。如果时间不一致，那么将返回200代码及新的内容给客户端，客户端将重新建立本地缓存。另外一个是If-None-Match，此标记的值告诉服务器上次接收到的Etag值，服务器接收后，会将此值与文件的最新的ETag值进行比较，如果一致，则返回304代码告诉客户端直接取本地缓存。如果时间不一致，那么将返回200代码及新的内容给客户端，客户端将重新建立本地缓存。此处，如果If-Modified-Since的值与服务器内文件的修改时间不一致，但ETag的值是一致的，那么服务器仍将返回304，这时，客户端依旧直接取本地缓存展现给用户。所以，在有ETag标记的情况下，服务器只会判断比较ETag的值。以下是第二次请求时，服务器的响应信息头：
第二种方式：如果用户在输入网址后的，点击“刷新”，那么客户端将不判断Expires标记，而直接请求服务器。这时，服务器将会按照第一种方式来判断返回304或200。同样也是通过If-None-Match和If-Modified-Since标记值来判断。
第三种方式：按Ctrl+F5强制刷新。这时，客户端请求的头信息如下：
可以看到，有个Cache-Control标记，它的值是no-cache，这时表明客户端要求服务器不使用缓存数据。所以此时，服务器返回客户端的代码必定为200，并且返回新的内容给客户端。此时，服务器端返回的http头信息为
可以看到，响应头信息依旧有相关的缓存标记。
在httpd.conf中，我们可以设置客户端缓存的过期时间（也就是设置Expires标记的值）
ExpiresActive on #代表开启Expires设置 ExpiresDefault "access plus 1 minute" #设置默认的Expires过期时间为1分钟 ExpiresByType text/html "access plus 1 minute" #设置当请求text/html类型的资源时，过期时间为1分钟
理解了以上的知识，其实配置就不是什么问题了。
在客户端请求一个不存在的网页或请求一个错误页面时，客户端与服务端将不会建立缓存。客户端缓存就先介绍到这里，下面接着说说服务端缓存。
服务端缓存
服务端缓存建立在磁盘和内存上，它主要是在用户请求动态页面时，为用户省下代码逻辑处理的时间。同时，虽然服务器端缓存文件存储在磁盘上，当用户频繁的请求同一页面时，其实服务器也是通过内存直接将内容取出供用户浏览的。
我们在httpd.conf配置文件内增加以下内容：
CacheEnable disk / CacheRoot ‘/var/apache/cache‘ CacheDirLevels 2 CacheDirLength 1
此配置是我们管理服务器上缓存文件的方案。CacheRoot表示缓存文件的根目录，所有的缓存文件都将在此目录下。CacheDirLevels为缓存文件根目录下的子目录深度，这里为2代表/var/apache/cache下有2级子目录。2级子目录下才是缓存文件。CacheDirLength代表缓存子目录名字长度，这里为1。所以我们的缓存子目录将有可能为/var/apache/cache/Y/e这样。那/var/apache/cache/Y/e这里面就是我们的缓存文件了。每一个类似/var/apache/cache/Y/e这种目录就对应一个URL的缓存文件，缓存文件的命名由22个字符组成，通常后缀为.data与.header，.data里存储的就是页面的内容，比如"hello world"，.header里存储的为此url的请求头与响应头内容。当CacheDirLength为1时，将会生成64个子目录，当CacheDirLength为2时，那么每一层将可以生成64*64=4096个子目录，如果CacheDirLevels为2，CacheDirLength也为2， 那么将可以生成64*64*64*64=16777216个子目录。所以如果你没有那么多的url需要被缓存，还是将CacheDirLevels与CacheDirLength设置的小一些，以免对磁盘及I/O造成负载。
下图就是服务器磁盘缓存的文件了
在设置磁盘缓存时，应格外注意，CacheRoot 对应的目录必须已存在，并且httpd服务器有可写的权限才行。
服务器的缓存时间是通过Cache-Control标记里的max-age值来比较的，当客户端请求的间隔时间超过了上一次服务器返回头信息中的max-age值时，服务器将不会从缓存目录内取缓存内容给客户端。
到这里，apache的缓存篇就告一段落了。在apache的配置中，还有一些其它的缓存相关设置，但是主要原理就是我以上说的这些。剩下的就靠大家慢慢去研究了。以上是我对于apache服务器缓存的一些理解，如果有说的不对的地方，也欢迎大家指正，共同进步。
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