前端高频面试题及答案整理（二）

2022-09-25 08:07:17 浏览数 (1)

防抖

防抖(debounce)：触发高频事件 N 秒后只会执行一次，如果 N 秒内事件再次触发，则会重新计时。类似王者荣耀的回城功能，你反复触发回城功能，那么只认最后一次，从最后一次触发开始计时。

核心思想：每次事件触发就清除原来的定时器，建立新的定时器。使用apply或call调用传入的函数。函数内部支持使用 this 和 event 对象；

应用：防抖常应用于用户进行搜索输入节约请求资源，window触发resize事件时进行防抖只触发一次。

实现：

代码语言：javascript复制
function debounce(fn, delay) {
    // 利用闭包的原理
    let timer = null;
    return function(...args){
        if(timer) clearTimeout(timer);
        timer = setTimeout(() => {
            // 改变 this 指向为调用 debounce 所指的对象
            fn.call(this, ...args);
            // fn.apply(this, args);
        }, delay);
    }
}

并发与并行的区别？

  • 并发是宏观概念，我分别有任务 A 和任务 B，在一段时间内通过任务间的切换完成了这两个任务，这种情况就可以称之为并发。
  • 并行是微观概念，假设 CPU 中存在两个核心，那么我就可以同时完成任务 A、B。同时完成多个任务的情况就可以称之为并行。

前端进阶面试题详细解答

meta 标签：自动刷新/跳转

假设要实现一个类似 PPT 自动播放的效果，你很可能会想到使用 JavaScript 定时器控制页面跳转来实现。但其实有更加简洁的实现方法，比如通过 meta 标签来实现：

代码语言：html复制
<meta http-equiv="Refresh" content="5; URL=page2.html">

上面的代码会在 5s 之后自动跳转到同域下的 page2.html 页面。我们要实现 PPT 自动播放的功能，只需要在每个页面的 meta 标签内设置好下一个页面的地址即可。

另一种场景，比如每隔一分钟就需要刷新页面的大屏幕监控，也可以通过 meta 标签来实现，只需去掉后面的 URL 即可：

代码语言：html复制
<meta http-equiv="Refresh" content="60">

meta viewport相关

代码语言：html复制
<!DOCTYPE html>  <!--H5标准声明，使用 HTML5 doctype，不区分大小写-->
<head lang=”en”> <!--标准的 lang 属性写法-->
<meta charset=’utf-8′>    <!--声明文档使用的字符编码-->
<meta http-equiv=”X-UA-Compatible” content=”IE=edge,chrome=1″/>   <!--优先使用 IE 最新版本和 Chrome-->
<meta name=”description” content=”不超过150个字符”/>       <!--页面描述-->
<meta name=”keywords” content=””/>     <!-- 页面关键词-->
<meta name=”author” content=”name, email@gmail.com”/>    <!--网页作者-->
<meta name=”robots” content=”index,follow”/>      <!--搜索引擎抓取-->
<meta name=”viewport” content=”initial-scale=1, maximum-scale=3, minimum-scale=1, user-scalable=no”> <!--为移动设备添加 viewport-->
<meta name=”apple-mobile-web-app-title” content=”标题”> <!--iOS 设备 begin-->
<meta name=”apple-mobile-web-app-capable” content=”yes”/>  <!--添加到主屏后的标题（iOS 6 新增）
是否启用 WebApp 全屏模式，删除苹果默认的工具栏和菜单栏-->
<meta name=”apple-itunes-app” content=”app-id=myAppStoreID, affiliate-data=myAffiliateData, app-argument=myURL”>
<!--添加智能 App 广告条 Smart App Banner（iOS 6  Safari）-->
<meta name=”apple-mobile-web-app-status-bar-style” content=”black”/>
<meta name=”format-detection” content=”telphone=no, email=no”/>  <!--设置苹果工具栏颜色-->
<meta name=”renderer” content=”webkit”> <!-- 启用360浏览器的极速模式(webkit)-->
<meta http-equiv=”X-UA-Compatible” content=”IE=edge”>     <!--避免IE使用兼容模式-->
<meta http-equiv=”Cache-Control” content=”no-siteapp” />    <!--不让百度转码-->
<meta name=”HandheldFriendly” content=”true”>     <!--针对手持设备优化，主要是针对一些老的不识别viewport的浏览器，比如黑莓-->
<meta name=”MobileOptimized” content=”320″>   <!--微软的老式浏览器-->
<meta name=”screen-orientation” content=”portrait”>   <!--uc强制竖屏-->
<meta name=”x5-orientation” content=”portrait”>    <!--QQ强制竖屏-->
<meta name=”full-screen” content=”yes”>              <!--UC强制全屏-->
<meta name=”x5-fullscreen” content=”true”>       <!--QQ强制全屏-->
<meta name=”browsermode” content=”application”>   <!--UC应用模式-->
<meta name=”x5-page-mode” content=”app”>   <!-- QQ应用模式-->
<meta name=”msapplication-tap-highlight” content=”no”>    <!--windows phone 点击无高亮
设置页面不缓存-->
<meta http-equiv=”pragma” content=”no-cache”>
<meta http-equiv=”cache-control” content=”no-cache”>
<meta http-equiv=”expires” content=”0″>

对JSON的理解

JSON 是一种基于文本的轻量级的数据交换格式。它可以被任何的编程语言读取和作为数据格式来传递。

在项目开发中，使用 JSON 作为前后端数据交换的方式。在前端通过将一个符合 JSON 格式的数据结构序列化为

JSON 字符串，然后将它传递到后端，后端通过 JSON 格式的字符串解析后生成对应的数据结构，以此来实现前后端数据的一个传递。

因为 JSON 的语法是基于 js 的，因此很容易将 JSON 和 js 中的对象弄混，但是应该注意的是 JSON 和 js 中的对象不是一回事，JSON 中对象格式更加严格，比如说在 JSON 中属性值不能为函数，不能出现 NaN 这样的属性值等，因此大多数的 js 对象是不符合 JSON 对象的格式的。

在 js 中提供了两个函数来实现 js 数据结构和 JSON 格式的转换处理，

  • JSON.stringify 函数，通过传入一个符合 JSON 格式的数据结构，将其转换为一个 JSON 字符串。如果传入的数据结构不符合 JSON 格式，那么在序列化的时候会对这些值进行对应的特殊处理，使其符合规范。在前端向后端发送数据时，可以调用这个函数将数据对象转化为 JSON 格式的字符串。
  • JSON.parse() 函数，这个函数用来将 JSON 格式的字符串转换为一个 js 数据结构，如果传入的字符串不是标准的 JSON 格式的字符串的话，将会抛出错误。当从后端接收到 JSON 格式的字符串时，可以通过这个方法来将其解析为一个 js 数据结构，以此来进行数据的访问。

左右居中方案

  • 行内元素: text-align: center
  • 定宽块状元素: 左右 margin 值为 auto
  • 不定宽块状元素: table布局，position transform
代码语言：css复制
/* 方案1 */
.wrap {
  text-align: center
}
.center {
  display: inline;
  /* or */
  /* display: inline-block; */
}
/* 方案2 */
.center {
  width: 100px;
  margin: 0 auto;
}
/* 方案2 */
.wrap {
  position: relative;
}
.center {
  position: absulote;
  left: 50%;
  transform: translateX(-50%);
}

对BFC的理解，如何创建BFC

先来看两个相关的概念：

  • Box: Box 是 CSS 布局的对象和基本单位，⼀个⻚⾯是由很多个 Box 组成的，这个Box就是我们所说的盒模型。
  • Formatting context：块级上下⽂格式化，它是⻚⾯中的⼀块渲染区域，并且有⼀套渲染规则，它决定了其⼦元素将如何定位，以及和其他元素的关系和相互作⽤。

块格式化上下文（Block Formatting Context，BFC）是Web页面的可视化CSS渲染的一部分，是布局过程中生成块级盒子的区域，也是浮动元素与其他元素的交互限定区域。

通俗来讲：BFC是一个独立的布局环境，可以理解为一个容器，在这个容器中按照一定规则进行物品摆放，并且不会影响其它环境中的物品。如果一个元素符合触发BFC的条件，则BFC中的元素布局不受外部影响。

创建BFC的条件：

  • 根元素：body；
  • 元素设置浮动：float 除 none 以外的值；
  • 元素设置绝对定位：position (absolute、fixed)；
  • display 值为：inline-block、table-cell、table-caption、flex等；
  • overflow 值为：hidden、auto、scroll；

BFC的特点：

  • 垂直方向上，自上而下排列，和文档流的排列方式一致。
  • 在BFC中上下相邻的两个容器的margin会重叠
  • 计算BFC的高度时，需要计算浮动元素的高度
  • BFC区域不会与浮动的容器发生重叠
  • BFC是独立的容器，容器内部元素不会影响外部元素
  • 每个元素的左margin值和容器的左border相接触

BFC的作用：

  • 解决margin的重叠问题：由于BFC是一个独立的区域，内部的元素和外部的元素互不影响，将两个元素变为两个BFC，就解决了margin重叠的问题。
  • 解决高度塌陷的问题：在对子元素设置浮动后，父元素会发生高度塌陷，也就是父元素的高度变为0。解决这个问题，只需要把父元素变成一个BFC。常用的办法是给父元素设置overflow:hidden。
  • 创建自适应两栏布局：可以用来创建自适应两栏布局：左边的宽度固定，右边的宽度自适应。
代码语言：css复制
.left{
     width: 100px;
     height: 200px;
     background: red;
     float: left;
 }
 .right{
     height: 300px;
     background: blue;
     overflow: hidden;
 }

<div class="left"></div>
<div class="right"></div>

左侧设置float:left，右侧设置overflow: hidden。这样右边就触发了BFC，BFC的区域不会与浮动元素发生重叠，所以两侧就不会发生重叠，实现了自适应两栏布局。

性能优化

性能优化是前端开发中避不开的问题，性能问题无外乎两方面原因：渲染速度慢、请求时间长。性能优化虽然涉及很多复杂的原因和解决方案，但其实只要通过合理地使用标签，就可以在一定程度上提升渲染速度以及减少请求时间

1. script 标签：调整加载顺序提升渲染速度

  • 由于浏览器的底层运行机制，渲染引擎在解析 HTML 时，若遇到 script 标签引用文件，则会暂停解析过程，同时通知网络线程加载文件，文件加载后会切换至 JavaScript 引擎来执行对应代码，代码执行完成之后切换至渲染引擎继续渲染页面。
  • 在这一过程中可以看到，页面渲染过程中包含了请求文件以及执行文件的时间，但页面的首次渲染可能并不依赖这些文件，这些请求和执行文件的动作反而延长了用户看到页面的时间，从而降低了用户体验。

为了减少这些时间损耗，可以借助 script 标签的 3 个属性来实现。

  • async 属性。立即请求文件，但不阻塞渲染引擎，而是文件加载完毕后阻塞渲染引擎并立即执行文件内容
  • defer 属性。立即请求文件，但不阻塞渲染引擎，等到解析完 HTML 之后再执行文件内容
  • HTML5 标准 type 属性，对应值为“module”。让浏览器按照 ECMA Script 6 标准将文件当作模块进行解析，默认阻塞效果同 defer，也可以配合 async 在请求完成后立即执行。

绿色的线表示执行解析 HTML ，蓝色的线表示请求文件，红色的线表示执行文件

当渲染引擎解析 HTML 遇到 script 标签引入文件时，会立即进行一次渲染。所以这也就是为什么构建工具会把编译好的引用 JavaScript 代码的 script 标签放入到 body 标签底部，因为当渲染引擎执行到 body 底部时会先将已解析的内容渲染出来，然后再去请求相应的 JavaScript 文件

2. link 标签：通过预处理提升渲染速度

在我们对大型单页应用进行性能优化时，也许会用到按需懒加载的方式，来加载对应的模块，但如果能合理利用 link 标签的 rel 属性值来进行预加载，就能进一步提升渲染速度。

  • dns-prefetch。当 link 标签的 rel 属性值为“dns-prefetch”时，浏览器会对某个域名预先进行 DNS 解析并缓存。这样，当浏览器在请求同域名资源的时候，能省去从域名查询 IP 的过程，从而减少时间损耗。下图是淘宝网设置的 DNS 预解析
  • preconnect。让浏览器在一个 HTTP 请求正式发给服务器前预先执行一些操作，这包括DNS 解析、TLS 协商、TCP 握手，通过消除往返延迟来为用户节省时间
  • prefetch/preload。两个值都是让浏览器预先下载并缓存某个资源，但不同的是，prefetch 可能会在浏览器忙时被忽略，而 preload 则是一定会被预先下载。
  • prerender。浏览器不仅会加载资源，还会解析执行页面，进行预渲染

这几个属性值恰好反映了浏览器获取资源文件的过程，在这里我绘制了一个流程简图，方便你记忆。

3. 搜索优化

  • meta 标签：提取关键信息
    • 通过 meta 标签可以设置页面的描述信息，从而让搜索引擎更好地展示搜索结果。
    • 示例 <meta name="description" content="全球最大的中文搜索引擎、致力于让网民更便捷地获取信息，找到所求。百度超过千亿的中文网页数据库，可以瞬间找到相关的搜索结果。">

absolute与fixed共同点与不同点

共同点：

  • 改变行内元素的呈现方式，将display置为inline-block
  • 使元素脱离普通文档流，不再占据文档物理空间
  • 覆盖非定位文档元素

不同点：

  • abuselute与fixed的根元素不同，abuselute的根元素可以设置，fixed根元素是浏览器。
  • 在有滚动条的页面中，absolute会跟着父元素进行移动，fixed固定在页面的具体位置。

Vue 响应式原理

Vue 的响应式原理是核心是通过 ES5 的保护对象的 Object.defindeProperty 中的访问器属性中的 get 和 set 方法，data 中声明的属性都被添加了访问器属性，当读取 data 中的数据时自动调用 get 方法，当修改 data 中的数据时，自动调用 set 方法，检测到数据的变化，会通知观察者 Wacher，观察者 Wacher自动触发重新render 当前组件（子组件不会重新渲染）,生成新的虚拟 DOM 树，Vue 框架会遍历并对比新虚拟 DOM 树和旧虚拟 DOM 树中每个节点的差别，并记录下来，最后，加载操作，将所有记录的不同点，局部修改到真实 DOM树上。

  • 虚拟DOM (Virtaul DOM): 用 js 对象模拟的，保存当前视图内所有 DOM 节点对象基本描述属性和节点间关系的树结构。用 js 对象，描述每个节点，及其父子关系，形成虚拟 DOM 对象树结构。
  • 因为只要在 data 中声明的基本数据类型的数据，基本不存在数据不响应问题，所以重点介绍数组和对象在vue中的数据响应问题，vue可以检测对象属性的修改，但无法监听数组的所有变动及对象的新增和删除，只能使用数组变异方法及$set方法。

可以看到，arrayMethods 首先继承了 Array，然后对数组中所有能改变数组自身的方法，如 push、pop 等这些方法进行重写。重写后的方法会先执行它们本身原有的逻辑，并对能增加数组长度的 3 个方法 push、unshift、splice 方法做了判断，获取到插入的值，然后把新添加的值变成一个响应式对象，并且再调用 ob.dep.notify() 手动触发依赖通知，这就很好地解释了用 vm.items.splice(newLength) 方法可以检测到变化

总结：Vue 采用数据劫持结合发布—订阅模式的方法，通过 Object.defineProperty() 来劫持各个属性的 setter，getter，在数据变动时发布消息给订阅者，触发相应的监听回调。

  • Observer 遍历数据对象，给所有属性加上 setter 和 getter，监听数据的变化
  • compile 解析模板指令，将模板中的变量替换成数据，然后初始化渲染页面视图，并将每个指令对应的节点绑定更新函数，添加监听数据的订阅者，一旦数据有变动，收到通知，更新视图

Watcher 订阅者是 Observer 和 Compile 之间通信的桥梁，主要做的事情

  • 在自身实例化时往属性订阅器 (dep) 里面添加自己
  • 待属性变动 dep.notice() 通知时，调用自身的 update() 方法，并触发 Compile 中绑定的回调

Object.defineProperty() ，那么它的用法是什么，以及优缺点是什么呢？

  • 可以检测对象中数据发生的修改
  • 对于复杂的对象，层级很深的话，是不友好的，需要经行深度监听，这样子就需要递归到底，这也是它的缺点。
  • 对于一个对象中，如果你新增加属性，删除属性，Object.defineProperty()是不能观测到的，那么应该如何解决呢？可以通过Vue.set()和Vue.delete()来实现。
代码语言：javascript复制
// 模拟 Vue 中的 data 选项 
let data = {
    msg: 'hello'
}
// 模拟 Vue 的实例 
let vm = {}
// 数据劫持:当访问或者设置 vm 中的成员的时候，做一些干预操作
Object.defineProperty(vm, 'msg', {
  // 可枚举(可遍历)
  enumerable: true,
  // 可配置(可以使用 delete 删除，可以通过 defineProperty 重新定义) 
  configurable: true,
  // 当获取值的时候执行 
  get () {
    console.log('get: ', data.msg)
    return data.msg 
  },
  // 当设置值的时候执行 
  set (newValue) {
    console.log('set: ', newValue) 
    if (newValue === data.msg) {
      return
    }
    data.msg = newValue
    // 数据更改，更新 DOM 的值 
    document.querySelector('#app').textContent = data.msg
  } 
})

// 测试
vm.msg = 'Hello World' 
console.log(vm.msg)

Vue3.x响应式数据原理

Vue3.x改用Proxy替代Object.defineProperty。因为Proxy可以直接监听对象和数组的变化，并且有多达13种拦截方法。并且作为新标准将受到浏览器厂商重点持续的性能优化。

Proxy只会代理对象的第一层，那么Vue3又是怎样处理这个问题的呢？

判断当前Reflect.get的返回值是否为Object，如果是则再通过reactive方法做代理， 这样就实现了深度观测。

监测数组的时候可能触发多次get/set，那么如何防止触发多次呢？

我们可以判断key是否为当前被代理对象target自身属性，也可以判断旧值与新值是否相等，只有满足以上两个条件之一时，才有可能执行trigger

代码语言：javascript复制
// 模拟 Vue 中的 data 选项 
let data = {
  msg: 'hello',
  count: 0 
}
// 模拟 Vue 实例
let vm = new Proxy(data, {
  // 当访问 vm 的成员会执行
  get (target, key) {
    console.log('get, key: ', key, target[key])
    return target[key]
  },
  // 当设置 vm 的成员会执行
  set (target, key, newValue) {
    console.log('set, key: ', key, newValue)
    if (target[key] === newValue) {
      return
    }
    target[key] = newValue
    document.querySelector('#app').textContent = target[key]
  }
})

// 测试
vm.msg = 'Hello World'
console.log(vm.msg)

Proxy 相比于 defineProperty 的优势

  • 数组变化也能监听到
  • 不需要深度遍历监听

Proxy 是 ES6 中新增的功能，可以用来自定义对象中的操作

代码语言：javascript复制
let p = new Proxy(target, handler);
// `target` 代表需要添加代理的对象
// `handler` 用来自定义对象中的操作
// 可以很方便的使用 Proxy 来实现一个数据绑定和监听

let onWatch = (obj, setBind, getLogger) => {
  let handler = {
    get(target, property, receiver) {
      getLogger(target, property)
      return Reflect.get(target, property, receiver);
    },
    set(target, property, value, receiver) {
      setBind(value);
      return Reflect.set(target, property, value);
    }
  };
  return new Proxy(obj, handler);
};

let obj = { a: 1 }
let value
let p = onWatch(obj, (v) => {
  value = v
}, (target, property) => {
  console.log(`Get '${property}' = ${target[property]}`);
})
p.a = 2 // bind `value` to `2`
p.a // -> Get 'a' = 2

总结

  • Vue
    • 记录传入的选项，设置 $data/$el
    • 把 data 的成员注入到 Vue 实例
    • 负责调用 Observer 实现数据响应式处理(数据劫持)
    • 负责调用 Compiler 编译指令/插值表达式等
  • Observer
    • 数据劫持
      • 负责把 data 中的成员转换成 getter/setter
      • 负责把多层属性转换成 getter/setter
      • 如果给属性赋值为新对象，把新对象的成员设置为 getter/setter
    • 添加 Dep 和 Watcher 的依赖关系
    • 数据变化发送通知
  • Compiler
    • 负责编译模板，解析指令/插值表达式
    • 负责页面的首次渲染过程
    • 当数据变化后重新渲染
  • Dep
    • 收集依赖，添加订阅者(watcher)
    • 通知所有订阅者
  • Watcher
    • 自身实例化的时候往dep对象中添加自己
    • 当数据变化dep通知所有的 Watcher 实例更新视图

内存泄露

  • 意外的全局变量: 无法被回收
  • 定时器: 未被正确关闭，导致所引用的外部变量无法被释放
  • 事件监听: 没有正确销毁 (低版本浏览器可能出现)
  • 闭包
    • 第一种情况是我们由于使用未声明的变量，而意外的创建了一个全局变量，而使这个变量一直留在内存中无法被回收。
    • 第二种情况是我们设置了setInterval定时器，而忘记取消它，如果循环函数有对外部变量的引用的话，那么这个变量会被一直留在内存中，而无法被回收。
    • 第三种情况是我们获取一个DOM元素的引用，而后面这个元素被删除，由于我们一直保留了对这个元素的引用，所以它也无法被回收。
    • 第四种情况是不合理的使用闭包，从而导致某些变量一直被留在内存当中。
  • dom 引用: dom 元素被删除时，内存中的引用未被正确清空
  • 控制台console.log打印的东西

可用 chrome 中的 timeline 进行内存标记，可视化查看内存的变化情况，找出异常点。

内存泄露排查方法(opens new window)

缓存机制

1. 首先得明确 http 缓存的好处

  • 减少了冗余的数据传输，减少网费
  • 减少服务器端的压力
  • Web 缓存能够减少延迟与网络阻塞，进而减少显示某个资源所用的时间
  • 加快客户端加载网页的速度

2. 常见 http 缓存的类型

  • 私有缓存（一般为本地浏览器缓存）
  • 代理缓存

3. 然后谈谈本地缓存

本地缓存是指浏览器请求资源时命中了浏览器本地的缓存资源，浏览器并不会发送真正的请求给服务器了。它的执行过程是

  • 第一次浏览器发送请求给服务器时，此时浏览器还没有本地缓存副本，服务器返回资源给浏览器，响应码是200 OK，浏览器收到资源后，把资源和对应的响应头一起缓存下来
  • 第二次浏览器准备发送请求给服务器时候，浏览器会先检查上一次服务端返回的响应头信息中的Cache-Control，它的值是一个相对值，单位为秒，表示资源在客户端缓存的最大有效期，过期时间为第一次请求的时间减去Cache-Control的值，过期时间跟当前的请求时间比较，如果本地缓存资源没过期，那么命中缓存，不再请求服务器
  • 如果没有命中，浏览器就会把请求发送给服务器，进入缓存协商阶段。

与本地缓存相关的头有：Cache-Control、Expires，Cache-Control有多个可选值代表不同的意义，而Expires就是一个日期格式的绝对值。

3.1 Cache-Control

Cache-Control是HTPP缓存策略中最重要的头，它是HTTP/1.1中出现的，它由如下几个值

  • no-cache：不使用本地缓存。需要使用缓存协商，先与服务器确认返回的响应是否被更改，如果之前的响应中存在ETag，那么请求的时候会与服务端验证，如果资源未被更改，则可以避免重新下载
  • no-store：直接禁止游览器缓存数据，每次用户请求该资源，都会向服务器发送一个请求，每次都会下载完整的资源
  • public：可以被所有的用户缓存，包括终端用户和CDN等中间代理服务器。
  • private：只能被终端用户的浏览器缓存，不允许CDN等中继缓存服务器对其缓存。
  • max-age：从当前请求开始，允许获取的响应被重用的最长时间（秒）。
  • must-revalidate，当缓存过期时，需要去服务端校验缓存的有效性。
代码语言：shell复制
Cache-Control: public, max-age=1000

注意，虽然你可能在其他资料中看到可以使用 meta 标签来设置缓存，比如像下面的形式：

代码语言：javascript复制
<meta http-equiv="expires" content="Wed, 20 Jun 2021 22:33:00 GMT"

但在 HTML5 规范中，并不支持这种方式，所以尽量不要使用 meta 标签来设置缓存。

3.2 Expires

Expires是HTTP/1.0出现的头信息，同样是用于决定本地缓存策略的头，它是一个绝对时间，时间格式是如Mon, 10 Jun 2015 21:31:12 GMT，只要发送请求时间是在Expires之前，那么本地缓存始终有效，否则就会去服务器发送请求获取新的资源。如果同时出现Cache-Control：max-age和Expires，那么max-age优先级更高。他们可以这样组合使用

代码语言：javascript复制
Cache-Control: public
Expires: Wed, Jan 10 2018 00:27:04 GMT

3.3 所谓的缓存协商

当第一次请求时服务器返回的响应头中存在以下情况时

  • 没有 Cache-Control 和 Expires
  • Cache-Control 和 Expires 过期了
  • Cache-Control 的属性设置为 no-cache 时

那么浏览器第二次请求时就会与服务器进行协商，询问浏览器中的缓存资源是不是旧版本，需不需要更新，此时，服务器就会做出判断，如果缓存和服务端资源的最新版本是一致的，那么就无需再次下载该资源，服务端直接返回304 Not Modified 状态码，如果服务器发现浏览器中的缓存已经是旧版本了，那么服务器就会把最新资源的完整内容返回给浏览器，状态码就是200 Ok，那么服务端是根据什么来判断浏览器的缓存是不是最新的呢？其实是根据HTTP的另外两组头信息，分别是：Last-Modified/If-Modified-Since 与 ETag/If-None-Match。

Last-Modified 与 If-Modified-Since

具体工作流程如下：

  • 浏览器第一次请求资源时，服务器会把资源的最新修改时间Last-Modified:Thu, 29 Dec 2011 18:23:55 GMT放在响应头中返回给浏览器
  • 第二次请求时，浏览器就会把上一次服务器返回的修改时间放在请求头If-Modified-Since:Thu, 29 Dec 2011 18:23:55发送给服务器，服务器就会拿这个时间跟服务器上的资源的最新修改时间进行对比
  • 服务端再次收到请求，根据请求头 If-Modified-Since 的值，判断相关资源是否有变化，如果没有，则返回 304 Not Modified，并且不返回资源内容，浏览器使用资源缓存值；否则正常返回资源内容，且更新Last-Modified 响应头内容。

如果两者相等或者大于服务器上的最新修改时间，那么表示浏览器的缓存是有效的，此时缓存会命中，服务器就不再返回内容给浏览器了，同时Last-Modified头也不会返回，因为资源没被修改，返回了也没什么意义。如果没命中缓存则最新修改的资源连同Last-Modified头一起返回

这种方式虽然能判断缓存是否失效，但也存在两个问题：

  • 精度问题 ，Last-Modified 的时间精度为秒，如果在 1 秒内发生修改，那么缓存判断可能会失效；
  • 准度问题 ，考虑这样一种情况，如果一个文件被修改，然后又被还原，内容并没有发生变化，在这种情况下，浏览器的缓存还可以继续使用，但因为修改时间发生变化，也会重新返回重复的内容。
代码语言：shell复制
Expires: Fri, Jan 12 2018 00:27:04 GMT
Last-Modified: Wed, Jan 10 2018 00:27:04 GMT
代码语言：shell复制

这组头信息是基于资源的修改时间来判断资源有没有更新，另一种方式就是根据资源的内容来判断，就是接下来要讨论的 ETag 与 If-None-Match

ETag与If-None-Match

为了解决精度问题和准度问题，HTTP 提供了另一种不依赖于修改时间，而依赖于文件哈希值的精确判断缓存的方式，那就是响应头部字段 ETag 和请求头部字段 If-None-Match。

ETag/If-None-Match与Last-Modified/If-Modified-Since的流程其实是类似的，唯一的区别是它基于资源的内容的摘要信息（比如MD5 hash）来判断

浏览器发送第二次请求时，会把第一次的响应头信息ETag的值放在If-None-Match的请求头中发送到服务器，与最新的资源的摘要信息对比，如果相等，取浏览器缓存，否则内容有更新，最新的资源连同最新的摘要信息返回。用ETag的好处是如果因为某种原因到时资源的修改时间没改变，那么用ETag就能区分资源是不是有被更新。

具体工作流程如下：

  • 浏览器第一次请求资源，服务端在返响应头中加入 Etag 字段，Etag 字段值为该资源的哈希值
  • 当浏览器再次跟服务端请求这个资源时，在请求头上加上 If-None-Match，值为之前响应头部字段 ETag 的值；
  • 服务端再次收到请求，将请求头 If-None-Match 字段的值和响应资源的哈希值进行比对，如果两个值相同，则说明资源没有变化，返回 304 Not Modified；否则就正常返回资源内容，无论是否发生变化，都会将计算出的哈希值放入响应头部的 ETag 字段中

这种缓存比较的方式也会存在一些问题，具体表现在以下两个方面。

  • 计算成本 。生成哈希值相对于读取文件修改时间而言是一个开销比较大的操作，尤其是对于大文件而言。如果要精确计算则需读取完整的文件内容，如果从性能方面考虑，只读取文件部分内容，又容易判断出错。
  • 计算误差 。HTTP 并没有规定哈希值的计算方法，所以不同服务端可能会采用不同的哈希值计算方式。这样带来的问题是，同一个资源，在两台服务端产生的 Etag 可能是不相同的，所以对于使用服务器集群来处理请求的网站来说，使用 Etag 的缓存命中率会有所降低。

需要注意的是，强制缓存的优先级高于协商缓存，在协商缓存中，Etag 优先级比 Last-Modified 高

代码语言：shell复制
Cache-Control: public, max-age=31536000
ETag: "15f0fff99ed5aae4edffdd6496d7131f"
代码语言：shell复制
If-None-Match: "15f0fff99ed5aae4edffdd6496d7131f"

缓存位置

浏览器缓存的位置的话，可以分为四种,优先级从高到低排列分别

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