node.JS實現http緩存的核心在于控制http響應頭。1.cache-control是最常用的緩存控制方式，支持public、private、no-cache、no-store和max-age等參數配置；2.expires指定資源過期時間，但優先級低于cache-control；3.etag和last-modified用于條件請求，通過if-none-match或if-modified-since驗證資源是否更新；4.實際應用中常結合cache-control與etag/last-modified策略，前者定義基礎緩存規則，后者提供更精確的驗證機制；5.使用node.js中間件如etag和fresh可簡化緩存管理，自動處理etag生成與條件請求；6.避免緩存失效或過度緩存可通過版本控制（如文件名加版本號）、合理配置cdn緩存策略及利用瀏覽器開發者工具進行調試實現。
Node.js實現HTTP緩存，簡單來說，就是讓你的服務器記住之前請求過的資源，下次再有人來要，直接從服務器本地“回憶”起來，不用再費勁去真正獲取。這能大大提升網站速度，減輕服務器壓力。
解決方案
Node.js中實現HTTP緩存，核心在于控制HTTP響應頭。主要涉及以下幾個關鍵點：
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Cache-Control 響應頭： 這是最常用的緩存控制方式。它告訴瀏覽器和中間緩存服務器（如CDN）如何緩存資源。
- public: 允許任何緩存（包括瀏覽器和CDN）緩存資源。
- private: 只允許瀏覽器緩存，CDN不能緩存。
- no-cache: 每次使用緩存前都必須向服務器驗證資源是否過期。
- no-store: 禁止任何緩存。
- max-age=seconds: 資源在緩存中可以存在的最長時間，單位是秒。
例如：
const http = require('http'); const server = http.createServer((req, res) => { res.writeHead(200, { 'Content-Type': 'text/plain', 'Cache-Control': 'public, max-age=3600' // 緩存1小時 }); res.end('Hello, world!'); }); server.listen(3000, () => { console.log('Server listening on port 3000'); }); -
Expires 響應頭： 指定資源的過期時間，格式是HTTP日期。 Cache-Control 的優先級更高，如果兩者同時存在，瀏覽器會忽略 Expires。
const http = require('http'); const server = http.createServer((req, res) => { const now = new Date(); const expires = new Date(now.getTime() + 3600000); // 1小時后過期 res.writeHead(200, { 'Content-Type': 'text/plain', 'Expires': expires.toUTCString() }); res.end('Hello, world!'); }); server.listen(3000, () => { console.log('Server listening on port 3000'); }); -
ETag 和 Last-Modified 響應頭： 它們用于條件請求。 ETag 是一個資源的唯一標識符，而 Last-Modified 是資源的最后修改時間。當瀏覽器再次請求資源時，會發送 If-None-Match （包含之前的 ETag）或 If-Modified-Since （包含之前的 Last-Modified）請求頭。服務器比較這些值，如果資源沒有變化，則返回 304 Not Modified 狀態碼，告訴瀏覽器使用緩存。
const http = require('http'); const crypto = require('crypto'); const fs = require('fs'); const server = http.createServer((req, res) => { if (req.url === '/image.jpg') { fs.readFile('image.jpg', (err, data) => { if (err) { res.writeHead(500); res.end('Error loading image'); return; } const etag = crypto.createHash('md5').update(data).digest('hex'); const lastModified = new Date(fs.statSync('image.jpg').mtime).toUTCString(); if (req.headers['if-none-match'] === etag || req.headers['if-modified-since'] === lastModified) { res.writeHead(304, 'Not Modified'); res.end(); return; } res.writeHead(200, { 'Content-Type': 'image/jpeg', 'ETag': etag, 'Last-Modified': lastModified, 'Cache-Control': 'public, max-age=3600' }); res.end(data); }); } else { res.writeHead(200, { 'Content-Type': 'text/plain' }); res.end('Hello, world!'); } }); server.listen(3000, () => { console.log('Server listening on port 3000'); });
Node.js緩存策略的選擇：Cache-Control vs ETag/Last-Modified，哪個更適合？
選擇哪種緩存策略取決于你的具體需求。Cache-Control 更簡單直接，適用于靜態資源。而 ETag 和 Last-Modified 提供了更精細的控制，允許服務器驗證資源是否真的發生了變化，更適合動態內容或需要更嚴格緩存控制的場景。實際上，很多時候你會同時使用這兩種策略，Cache-Control 定義基本的緩存策略，ETag 或 Last-Modified 用于條件請求，進行更精確的驗證。
如何利用Node.js中間件簡化HTTP緩存管理？
手動設置這些響應頭可能會比較繁瑣，尤其是當你的應用有大量需要緩存的資源時。這時候，可以考慮使用Node.js中間件來簡化這個過程。例如，etag 中間件可以自動生成 ETag 響應頭，fresh 中間件可以幫助你處理條件請求。
const express = require('express'); const etag = require('etag'); const fresh = require('fresh'); const fs = require('fs'); const app = express(); app.get('/image.jpg', (req, res) => { fs.readFile('image.jpg', (err, data) => { if (err) { res.writeHead(500); res.end('Error loading image'); return; } const etagValue = etag(data); res.setHeader('ETag', etagValue); res.setHeader('Cache-Control', 'public, max-age=3600'); if (fresh(req.headers, { etag: etagValue })) { res.statusCode = 304; res.end(); return; } res.writeHead(200, { 'Content-Type': 'image/jpeg' }); res.end(data); }); }); app.listen(3000, () => { console.log('Server listening on port 3000'); });
Node.js緩存的常見問題與調試技巧：如何避免緩存失效或過度緩存？
緩存失效或過度緩存是HTTP緩存中常見的坑。緩存失效會導致用戶總是獲取舊版本資源，而過度緩存則可能導致服務器壓力過大，緩存利用率不高。
- 版本控制： 對于經常更新的資源，可以使用版本控制來強制瀏覽器更新緩存。例如，在文件名中加入版本號：style.v1.css。當更新資源時，只需要修改版本號即可。
- CDN緩存配置： 如果使用了CDN，需要仔細配置CDN的緩存策略，確保CDN能夠正確地緩存和更新資源。
- 瀏覽器開發者工具： 使用瀏覽器開發者工具可以方便地查看HTTP響應頭，了解資源的緩存情況。
- 清空緩存： 在開發過程中，經常需要清空瀏覽器緩存或CDN緩存，以確保能夠獲取最新的資源。
總而言之，Node.js實現HTTP緩存并不復雜，關鍵在于理解HTTP緩存機制，并根據你的應用場景選擇合適的緩存策略。合理利用緩存，可以顯著提升你的網站性能，改善用戶體驗。
