Как кэшируются файлы на уровне протокола?

1️⃣ Как кратко ответить

Кэширование файлов на уровне протокола осуществляется с помощью HTTP-заголовков, таких как Cache-Control, Expires, ETag и Last-Modified. Эти заголовки управляют сроком хранения и условиями обновления кэша в браузерах и прокси-серверах, оптимизируя загрузку и снижая нагрузку на сервер.

2️⃣ Подробное объяснение темы

Кэширование файлов на уровне протокола — это процесс, который позволяет временно хранить копии файлов, чтобы ускорить их последующую загрузку. Это особенно важно для веб-приложений, где скорость загрузки напрямую влияет на пользовательский опыт. Кэширование помогает уменьшить количество запросов к серверу и снизить потребление сетевых ресурсов.

Основные HTTP-заголовки для кэширования

1. Cache-Control: Основной заголовок для управления кэшированием. Он определяет, как и на какой срок файл может быть закэширован. Примеры директив:

   • max-age=<seconds>: Указывает максимальное время в секундах, в течение которого файл может храниться в кэше.
   • no-cache: Требует проверки актуальности файла на сервере перед использованием кэша.
   • no-store: Запрещает кэширование файла.
   • public: Разрешает кэширование файла всеми кэшами, включая прокси-серверы.
   • private: Разрешает кэширование только в частных кэшах, например, в браузере пользователя.

2. Expires: Указывает точную дату и время, после которых файл считается устаревшим. Этот заголовок менее гибкий, чем Cache-Control, так как использует абсолютное время.

3. ETag: Уникальный идентификатор версии файла. При последующих запросах сервер может сравнить ETag, чтобы определить, изменился ли файл. Если ETag совпадает, сервер может ответить статусом 304 Not Modified, что позволяет избежать повторной передачи файла.

4. Last-Modified: Указывает дату и время последнего изменения файла. Браузер может использовать этот заголовок для проверки актуальности файла, отправляя его в запросе с заголовком If-Modified-Since.

Пример использования HTTP-заголовков

Рассмотрим пример HTTP-ответа с заголовками для кэширования:

HTTP/1.1 200 OK
Cache-Control: max-age=3600, public
Expires: Wed, 21 Oct 2023 07:28:00 GMT
ETag: "abc123"
Last-Modified: Tue, 20 Oct 2023 07:28:00 GMT
Content-Type: image/png
Content-Length: 12345
​
[данные файла]

• Cache-Control: max-age=3600, public: Указывает, что файл может храниться в кэше в течение 3600 секунд (1 час) и доступен для кэширования всеми кэшами.
• Expires: Указывает точное время, когда файл станет устаревшим.
• ETag: Уникальный идентификатор версии файла, который помогает определить, изменился ли файл.
• Last-Modified: Дата и время последнего изменения файла, используемая для проверки актуальности.

Зачем это нужно

Кэширование на уровне протокола позволяет:

• Уменьшить время загрузки страниц за счет повторного использования ранее загруженных ресурсов.
• Снизить нагрузку на сервер, так как уменьшается количество запросов на получение неизмененных файлов.
• Оптимизировать использование сетевых ресурсов, что особенно важно для мобильных пользователей с ограниченной пропускной способностью.