利用客戶端緩存對網站進行優化

作者: lion 來源: cnblogs 發布時間: 2008-08-15 23:09 閱讀: 2810 次推薦: 1 原文鏈接 [收藏]

介紹

你的網站在并發訪問很大并且無法承受壓力的情況下,你會選擇如何優化?

很多人首先會想從服務器緩存方面著手對程序進行優化,許多不同的服務器緩存方式都有他們自己的特點,像我曾經參與的一些項目中,根據緩存的命中率不同使用過 Com+/Enterprise Libiary Caching/Windows服務,靜態文件等方式的服務器端緩存和 HTTP Compression技術,但客戶端緩存往往卻被人們忽略了,即使服務器的緩存讓你的頁面訪問起來非常地快,但她依然需要依賴瀏覽器下載并輸出,而當你加入客戶端緩存時,會給你帶來非常多的好處.因為她可以對站點中訪問最頻繁的頁進行緩存充分地提高 Web 服務器的吞吐量（通常以每秒的請求數計算）以提升應用程序性能和可伸縮性。
一個在線購物調查顯示，大多數人愿意去商店排隊，但在在線購物時卻不愿意等待。Websense調查公司稱多達70%的上網者表示不愿意在頁面讀取上超過10秒鐘。超過70%的人會因為中途速度過慢而取消當前的訂單。

基礎知識

        1) 什么是”Last-Modified”?

        在瀏覽器第一次請求某一個URL時，服務器端的返回狀態會是200，內容是你請求的資源，同時有一個Last-Modified的屬性標記此文件在服務期端最后被修改的時間，格式類似這樣：

        Last-Modified: Fri, 12 May 2006 18:53:33 GMT

        客戶端第二次請求此URL時，根據 HTTP 協議的規定，瀏覽器會向服務器傳送 If-Modified-Since 報頭，詢問該時間之后文件是否有被修改過：

        If-Modified-Since: Fri, 12 May 2006 18:53:33 GMT

        如果服務器端的資源沒有變化，則自動返回 HTTP 304 （Not Changed.）狀態碼，內容為空，這樣就節省了傳輸數據量。當服務器端代碼發生改變或者重啟服務器時，則重新發出資源，返回和第一次請求時類似。從而保證不向客戶端重復發出資源，也保證當服務器有變化時，客戶端能夠得到最新的資源。

        2) 什么是”Etag”?

        HTTP 協議規格說明定義ETag為“被請求變量的實體值” （參見 —— 章節 14.19）。另一種說法是，ETag是一個可以與Web資源關聯的記號（token）。典型的Web資源可以一個Web頁，但也可能是JSON或XML文檔。服務器單獨負責判斷記號是什么及其含義，并在HTTP響應頭中將其傳送到客戶端，以下是服務器端返回的格式：

        ETag: "50b1c1d4f775c61:df3"

        客戶端的查詢更新格式是這樣的：

        If-None-Match: W/"50b1c1d4f775c61:df3"

        如果ETag沒改變，則返回狀態304然后不返回，這也和Last-Modified一樣。本人測試Etag主要在斷點下載時比較有用。

Last-Modified和Etags如何幫助提高性能?

        聰明的開發者會把Last-Modified 和ETags請求的http報頭一起使用，這樣可利用客戶端（例如瀏覽器）的緩存。因為服務器首先產生 Last-Modified/Etag標記，服務器可在稍后使用它來判斷頁面是否已經被修改。本質上，客戶端通過將該記號傳回服務器要求服務器驗證其（客戶端）緩存。
        過程如下:
                1. 客戶端請求一個頁面（A）。
                2. 服務器返回頁面A，并在給A加上一個Last-Modified/ETag。
                3. 客戶端展現該頁面，并將頁面連同Last-Modified/ETag一起緩存。
                4. 客戶再次請求頁面A，并將上次請求時服務器返回的Last-Modified/ETag一起傳遞給服務器。
                5. 服務器檢查該Last-Modified或ETag，并判斷出該頁面自上次客戶端請求之后還未被修改，直接返回響應304和一個空的響應體。

示例代碼

下面的例子描述如何使用服務器端代碼去操作客戶端緩存:

1 //默認緩存的秒數
2 int secondsTime = 100;
3
4 //判斷最后修改時間是否在要求的時間內
5 //如果服務器端的文件沒有被修改過，則返回狀態是304，內容為空，這樣就節省了傳輸數據量。如果服務器端的文件被修改過，則返回和第一次請求時類似。
6 if (request.Headers["If-Modified-Since"] != null && TimeSpan.FromTicks(DateTime.Now.Ticks - DateTime.Parse(request.Headers["If-Modified-Since"]).Ticks).Seconds < secondsTime)
7 {
8     //測試代碼,在這里會發現,當瀏覽器返回304狀態時,下面的日期并不會輸出
9     Response.Write(DateTime.Now);
10
11     response.StatusCode = 304;
12     response.Headers.Add("Content-Encoding", "gzip");
13     response.StatusDescription = "Not Modified";
14 }
15 else
16 {
17     //輸出當前時間
18     Response.Write(DateTime.Now);
19
20     //設置客戶端緩存狀態
21     SetClientCaching(response, DateTime.Now);
22 }
23
24 #region SetClientCaching

..
25 /// <summary>
26 /// 設置客戶端緩存狀態
27 /// </summary>
28 /// <param name="response"></param>
29 /// <param name="lastModified"></param>
30 private void SetClientCaching(HttpResponse response, DateTime lastModified)
31 {
32     response.Cache.SetETag(lastModified.Ticks.ToString());
33     response.Cache.SetLastModified(lastModified);
34     //public 以指定響應能由客戶端和共享（代理）緩存進行緩存。
35     response.Cache.SetCacheability(HttpCacheability.Public);
36     //是允許文檔在被視為陳舊之前存在的最長絕對時間。
37     response.Cache.SetMaxAge(new TimeSpan(7, 0, 0, 0));
38     //將緩存過期從絕對時間設置為可調時間
39     response.Cache.SetSlidingExpiration(true);
40 }
41 #endregion

如果你的緩存是基于文件的方式,如XML或http中的.ashx處理,也可以使用下面的基于文件方式的客戶端緩存:

1 #region SetFileCaching

..
2 /// <summary>
3 /// 基于文件方式設置客戶端緩存
4 /// </summary>
5 /// <param name="fileName"></param>
6 private void SetFileCaching(HttpResponse response, string fileName)
7 {
8     response.AddFileDependency(fileName);
9     //基于處理程序文件依賴項的時間戳設置 ETag HTTP 標頭。
10     response.Cache.SetETagFromFileDependencies();
11     //基于處理程序文件依賴項的時間戳設置 Last-Modified HTTP 標頭。
12     response.Cache.SetLastModifiedFromFileDependencies();
13     response.Cache.SetCacheability(HttpCacheability.Public);
14     response.Cache.SetMaxAge(new TimeSpan(7, 0, 0, 0));
15     response.Cache.SetSlidingExpiration(true);
16 }
17 #endregion

上圖所使用的工具是在IE下運行的HttpWatchPro,在Firefox下可以使用FireBug+YSlow進行測試.
YSlow是建立在FireBug基礎上運行的一個小工具,它可以對你的網頁進行分析為什么緩存,并給出評分和緩慢的原因.這個工具來自Yahoo的研發團隊,所以規則也是Yahoo制定的.