基础知识
　　1) 什么是”Last-Modified”?
　　在浏览器第一次请求某一个URL时，服务器端的返回状态会是200，内容是你请求的资源，同时有一个Last-Modified的属性标记此文件在服务期端最后被修改的时间，格式类似这样：
　　Last-Modified: Fri, 12 May 2006 18:53:33 GMT
　　客户端第二次请求此URL时，根据 HTTP 协议的规定，浏览器会向服务器传送 If-Modified-Since 报头，询问该时间之后文件是否有被修改过：
　　If-Modified-Since: Fri, 12 May 2006 18:53:33 GMT
　　如果服务器端的资源没有变化，则自动返回 HTTP 304 （Not Changed.）状态码，内容为空，这样就节省了传输数据量。当服务器端代码发生改变或者重启服务器时，则重新发出资源，返回和第一次请求时类似。从而保证不向客户端重复发出资源，也保证当服务器有变化时，客户端能够得到最新的资源。
　　2) 什么是”Etag”?
　　HTTP 协议规格说明定义ETag为“被请求变量的实体值” （参见 —— 章节 14.19）。 另一种说法是，ETag是一个可以与Web资源关联的记号（token）。典型的Web资源可以一个Web页，但也可能是JSON或XML文档。服务器单独负责判断记号是什么及其含义，并在HTTP响应头中将其传送到客户端，以下是服务器端返回的格式：
　　ETag: "50b1c1d4f775c61:df3"
　　客户端的查询更新格式是这样的：
　　If-None-Match: W/"50b1c1d4f775c61:df3"
　　如果ETag没改变，则返回状态304然后不返回，这也和Last-Modified一样。本人测试Etag主要在断点下载时比较有用。
　　Last-Modified和Etags如何帮助提高性能?
　　聪明的开发者会把Last-Modified 和ETags请求的http报头一起使用，这样可利用客户端（例如浏览器）的缓存。因为服务器首先产生 Last-Modified/Etag标记，服务器可在稍后使用它来判断页面是否已经被修改。本质上，客户端通过将该记号传回服务器要求服务器验证其（客户端）缓存。

过程如下:
1,客户端请求一个页面（A）。

2,服务器返回页面A，并在给A加上一个Last-Modified/ETag。

3,客户端展现该页面，并将页面连同Last-Modified/ETag一起缓存。

4,客户再次请求页面A，并将上次请求时服务器返回的Last-Modified/ETag一起传递给服务器。

5,服务器检查该Last-Modified或ETag，并判断出该页面自上次客户端请求之后还未被修改，直接返回响应304和一个空的响应体。

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正确使用Etag和Expires标识处理，可以使得页面更加有效被Cache。
在客户端通过浏览器发出第一次请求某一个URL时，根据 HTTP 协议的规定，浏览器会向服务器传送报头(Http Request Header)，服务器端响应同时记录相关属性标记(Http Reponse Header)，服务器端的返回状态会是200，格式类似如下：
HTTP/1.1 200 OK
Date: Tue, 03 Mar 2009 04:58:40 GMT
Content-Type: image/jpeg
Content-Length: 83185
Last-Modified: Mon, 22 Nov 2010 16:29:24 GMT
Cache-Control: max-age=2592000

Expires: Thu, 02 Apr 2009 05:14:08 GMT
Etag: "xok.la-961AA72-4CEA99B4415628″客户端第二次请求此URL时，根据 HTTP 协议的规定，浏览器会向服务器传送报头(Http Request Header)，服务器端响应并记录相关记录属性标记文件没有发生改动,服务器端返回304，直接从缓存中读取：
HTTP/1.x 304 Not Modified
Date: Tue, 03 Mar 2009 05:03:56 GMT
Content-Type: image/jpeg
Content-Length: 83185
Last-Modified: Mon, 22 Nov 2010 16:29:24 GMT
Cache-Control: max-age=2592000
Expires: Thu, 02 Apr 2009 05:14:08 GMT
Etag: "xok.la-961AA72-4CEA99B4415628″其中Last-Modified、Expires和Etag是标记页面缓存标识

一、Last-Modified、Expires和Etag相关工作原理
1、Last-Modified
在浏览器第一次请求某一个URL时，服务器端的返回状态会是200，内容是你请求的资源，同时有一个Last-Modified的属性标记 (Http Reponse Header)此文件在服务期端最后被修改的时间，格式类似这样：
Last-Modified: Mon, 22 Nov 2010 16:29:24 GMT客户端第二次请求此URL时，根据 HTTP 协议的规定，浏览器会向服务器传送 If-Modified-Since 报头(Http Request Header)，询问该时间之后文件是否有被修改过：
If-Modified-Since: Mon, 22 Nov 2010 16:29:24 GMT如果服务器端的资源没有变化，则自动返回 HTTP 304 （NotChanged.）状态码，内容为空，这样就节省了传输数据量。当服务器端代码发生改变或者重启服务器时，则重新发出资源，返回和第一次请求时类 似。从而保证不向客户端重复发出资源，也保证当服务器有变化时，客户端能够得到最新的资源。
注：如果If-Modified-Since的时间比服务器当前时间(当前的请求时间request_time)还晚，会认为是个非法请求
2、Etag工作原理
HTTP 协议规格说明定义ETag为”被请求变量的实体标记” （参见14.19）。简单点即服务器响应时给请求URL标记，并在HTTP响应头中将其传送到客户端，类似服务器端返回的格式：
Etag: "xok.la-961AA72-4CEA99B4415628″客户端的查询更新格式是这样的：
If-None-Match: "xok.la-961AA72-4CEA99B4415628″如果ETag没改变，则返回状态304。
即:在客户端发出请求 后，Http Reponse Header中包含 Etag: “xok.la-961AA72-4CEA99B4415628″
标识，等于告诉Client端，你拿到的这个的资源有表示 ID：xok.la-961AA72-4CEA99B4415628。当下次需要发Request索要同一个 URI的时候，浏览器同时发出一个If-None-Match报头( Http RequestHeader)此时包头中信息包含上次访问得到的Etag: “xok.la-961AA72-4CEA99B4415628″标识。
If-None-Match: "xok.la-961AA72-4CEA99B4415628",这样，Client端等于Cache了两份，服务器端就会比对2者的etag。如果 If- None-Match为False，不返回200，返回304 (Not Modified) Response。
3、Expires
给出的 日期/时间后，被响应认为是过时。如Expires: Thu, 02 Apr 2009 05:14:08 GMT
需和Last-Modified结合使用。用于控制请求文件的有效时间，当请求数据在有效期内时客 户端浏览器从缓存请求数据而不是服务器端. 当缓存中数据失效或过期，才决定从服务器更新数据。
4、Last-Modified和Expires
Last- Modified标识能够节省一点带宽，但是还是逃不掉发一个HTTP请求出去，而且要和Expires一起用。而Expires标识却使得浏览器干脆连 HTTP请求都不用发，比如当用户F5或者点击Refresh按钮的时候就算对于有Expires的URI，一样也会发一个HTTP请求出去，所 以，Last-Modified还是要用的，而 且要和Expires一起用。
5、 Etag和Expires
如果服务器端同时设置了 Etag和Expires 时，Etag原理同样，即与Last-Modified/Etag对应的HttpRequest Header:If-Modified-Since和If-None-Match。我们可以看到这两个Header的值和WebServer发出的 Last-Modified,Etag值完全一样；在完全匹配If-Modified-Since和If-None-Match即检查完修改时间和 Etag之后，服务器才能返回304.
6、Last-Modified和Etag
Last-Modified 和ETags请求的http报头一起使用，服务器首先产生 Last-Modified/Etag标记，服务器可在稍后使用它来判断页面是否已经被修改，来决定文件是否继续缓存
过程如下:
1. 客户端请求一个页面（A）。
2. 服务器返回页面A，并在给A加上一个Last-Modified/ETag。
3. 客户端展现该页面，并将页面连同Last-Modified/ETag一起缓存。
4. 客户再次请求页面A，并将上次请求时服务器返回的Last-Modified/ETag一起传递给服务器。
5. 服务器检查该Last-Modified或ETag，并判断出该页面自上次客户端请求之后还未被修改，直接返回响应304和一个空的响应体。
注：
1、Last- Modified和Etag头都是由Web Server发出的Http Reponse Header，Web Server应该同时支持这两种头。
2、Web Server发送完Last-Modified/Etag头给客户端后，客户端会缓存这些头；
3、客户端再次发起相同页面的请求时，将分别发送与Last-Modified/Etag对应的Http RequestHeader:If-Modified-Since和If-None-Match。我们可以看到这两个Header的值和 WebServer发出的Last-Modified,Etag值完全一样；
4、 通过上述值到服务器端检查，判断文件是否继续缓存；

二、Apache、 Lighttpd和Nginx中针配置Etag和Expires，有效缓存纯静态如css/js/pic/页面/流媒体等文件。
A、Expires
A.1、 Apache Etag
使用Apache的mod_expires 模块来设置，这包括控制应答时的Expires头内容和Cache-Control头的max-age指令
ExpiresActive On
ExpiresByType image/gif "access plus 1 month"
ExpiresByType image/jpg "access plus 1 month"
ExpiresByType image/jpeg "access plus 1 month"
ExpiresByType image/x-icon "access plus 1 month"
ExpiresByType image/bmp "access plus 1 month"
ExpiresByType image/png "access plus 1 month"
ExpiresByType text/html "access plus 30 minutes"
ExpiresByType text/css  "access plus 30 minutes"
ExpiresByType text/txt  "access plus 30 minutes"
ExpiresByType text/js   "access plus 30 minutes"
ExpiresByType application/x-javascript   "access plus 30 minutes"
ExpiresByType application/x-shockwave-flash     "access plus 30 minutes"或

ExpiresActive on
ExpiresDefault "access plus 1 year"

当设置了expires后，会自动输出Cache-Control 的max-age 信息
具体关于 Expires 详细内容可以查看Apache官方文档。
在这个时间段里，该文件的请求都将直接通过缓存服务器获取，
当然如果需要忽略浏览器的刷新请求（F5)，缓存服务器squid还需要使用 refresh_pattern 选项来忽略该请求
refresh_pattern -i \.gif$ 1440 100% 28800 ignore-reload
refresh_pattern -i \.jpg$ 1440 100% 28800 ignore-reload
refresh_pattern -i \.jpeg$ 1440 100% 28800 ignore-reload
refresh_pattern -i \.png$ 1440 100% 28800 ignore-reload
refresh_pattern -i \.bmp$ 1440 100% 28800 ignore-reload
refresh_pattern -i \.htm$ 60 100% 100 ignore-reload
refresh_pattern -i \.html$ 1440 50% 28800 ignore-reload
refresh_pattern -i \.xml$ 1440 50% 28800 ignore-reload
refresh_pattern -i \.txt$ 1440 50% 28800 ignore-reload
refresh_pattern -i \.css$ 1440 50% 28800 reload-into-ims
refresh_pattern -i \.js$ 60 50% 100 reload-into-ims
refresh_pattern . 10 50% 60有关Squid中Expires的说明，请参考Squid官方中refresh_pattern介 绍。
A.2、Lighttpd Expires
和Apache一样Lighttpd设置expire也要先查看是否支持了mod_expire模 块，
下面的设置是让URI中所有images目录下的文件1小时后过期；
expire.url = ( "/images/" => "access 1 hours" )下面是让作用于images目录及其子目录的文件；
$HTTP["url"] =~ "^/images/" {
 
expire.url = ( "" => "access 1 hours" )
 
}也可以指定文件的类型；
$HTTP["url"] =~ "\.(jpg|gif|png|css|js)$" {
 
expire.url = ( "" => "access 1 hours" )
 
}具体参考Lighttpd官方Expires解释
A.3、Nginx中Expireslocation ~ .*\.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf)$
{
expires 30d;
}
location ~ .*\.(js|css)?$
{
expires 1h;
} 这类文件并不常修改，通过 expires 指令来控制其在浏览器的缓存，以减少不必要的请求。 expires 指令可以控制 HTTP 应答中的” Expires “和” Cache-Control “的头标（起到控制页面缓存的作用）。其他请参考Nginx中Expires
B.1、Apache中Etag设置在Apache中设置Etag的支持比较简单，只用在含有静态文件的目录中建立一个文件.htaccess, 里面加入：
FileETag MTime Size这样就行了，详细的可以参考Apache的FileEtag文档页
B.2、 Lighttpd Etag在Lighttpd中设置Etag支持：
etag.use-inode: 是否使用inode作为Etag
etag.use-mtime: 是否使用文件修改时间作为Etag
etag.use-size: 是否使用文件大小作为Etag
static-file.etags: 是否启用Etag的功能
第四个参数肯定是要enable的， 前面三个就看实际的需要来选吧，推荐使用修改时间
B.3、 Nginx Etag
Nginx中默认没有添加对Etag标识.Igor Sysoev的观点”在对静态文件处理上看不出如何Etag好于Last-Modified标识。”
Note:
Yes, it's addition,and it's easy to add, however, I do not see howETag is better than Last-Modified for static files. -Igor Sysoev
A nice short description is here:
http://www.mnot.net/cache_docs/#WORK
It looks to me that it makes some caches out there to cache theresponse from the origin server more reliable as in rfc2616(ftp://ftp.rfc-editor.org/in-notes/rfc2616.txt) is written.3.11 Entity Tags 13.3.2 Entity Tag Cache Validators 14.19 ETag
当然也有第三方nginx- static-etags 模块了，请参考
https://github.com/mikewest/nginx-static-etags
三、对于非实时交互动态页面中Expires和Etag处理
对数据更新并不频繁、如tag分类归档等等，可以考虑对其cache。简单点就是在非实时交互的动 态程序中输出expires和etag标识，让其缓存。但需要注意关闭session，防止http response时http header包含session id标识；
3.1、Expires
如expires.php

在负载均衡环境中（LVS, LoadBalance）为了减少浏览器数据的重复请求操作，一般需要设置 Http Header 的 Etage 和 Expires 告诉浏览器请求数据是否已过期。以下内容主要考虑Apache+squid 环境

ETag Header是文件修改时间、文件大小和inode号生成的校验（checksum）,在多台服务器的负载均衡环境下会因部署内容的inode节点差异造成 ETag 的不同，在多台WEB前端做负载均衡的情况下，会因为请求同一个数据但不同机器的 ETag 而影响了响应. 具体表现为用户在第一次请求某一内容时下载而再次时浏览器会发现ETag不同而再次请求下载.。（再次刷新时查看是否响应码为:304）

对于Apache 可以使用 FileEtag 选项配置

Apache 的默认ETag的值总是由文件的索引节点（Inode）、大小(Size)、最后修改时间(MTime)决定

这里我们只需要去掉Inode即可

FileETag MTime Size

具体关于 FileETag 详细内容可以查看Apache官方文档。

Expires用于控制请求文件的有效时间，当请求数据在有效期内时客户端浏览器从缓存请求数据而不是服务器端. 当缓存中数据失效或过期，才决定从服务器更新数据。

可以使用Apache的mod_expires 模块来设置，这包括控制应答时的Expires头内容和Cache-Control头的max-age指令



ExpiresActive On

ExpiresByType image/gif “access plus 1 month”

ExpiresByType image/jpeg “access plus 1 month”

ExpiresByType image/x-icon “access plus 1 month”

ExpiresByType image/png “access plus 1 month”

ExpiresByType text/html “access plus 30 minutes”

ExpiresByType text/css “access plus 30 minutes”

ExpiresByType text/js “access plus 30 minutes”

ExpiresByType application/x-javascript “access plus 30 minutes”

ExpiresByType application/x-shockwave-flash “access plus 30 minutes”

以上设置为 图片文件的有效期为从请求文件开始1个月，html,css,js,flash文件的有效期为从请求文件开始30分钟

这里只是一个常规设置，Apache官方文档 对此设置有详细介绍

当设置了expires后，会自动输出Cache-Control 的max-age 信息，这个数值是expires有效期内的秒数，(一个月的数值为2592000) 在这个时间段里，该文件的请求都将直接通过缓存服务器获取，当然如果需要忽略浏览器的刷新请求（F5)，缓存服务器squid还需要使用refresh_pattern 选项来忽略该请求



refresh_pattern -i .jpg 1440 50% 10080 reload-into-ims ignore-reload ignore-no-cache ignore-private



以下为实际输出的HTTP Header信息

Date Thu, 07 Aug 2008 07:27:57 GMT

Server Apache

Last-Modified Fri, 27 Jun 2008 07:18:52 GMT

Etag “df6-b8c8cf00″

Accept-Ranges bytes

Content-Length 3574

Cache-Control max-age=2592000

Expires Sat, 06 Sep 2008 07:27:57 GMT

Content-Type image/jpeg

Age 34241

X-Cache HIT from s1.ihompy.com

Connection keep-alive



对于动态页面的缓存如果不是频繁更新的页面数据，可以在squid缓存，只需要注意两点

1. session : 对于需要缓存的数据，一定要关闭session防止在http header 中包括session id 字段

2. Last-Modified 和 Expires 标记: 一般般纯静态页面本身都会有Last-Modified信息，这是由WEB服务器获取文件的最后修改时间生成的，而动态页面需要默认的输出内容是



Date Thu, 07 Aug 2008 16:58:37 GMT

Expires Thu, 19 Nov 1981 08:52:00 GMT

Last-Modified Thu, 07 Aug 2008 16:58:37 GMT

这里的 Last-Modified 时间和请求文件的时间相同，也就是说该文件总是声明为最新的

在程序中需要输出Last-Modifed 和 Expires信息，比如php

header(‘Last-Modified: ‘ . gmdate(“D, d M Y H:i:s”) . ‘ GMT’);

header(‘Expires: ‘ . gmdate (“D, d M Y H:i:s”, time() + 3600*24). ” GMT”);



以上信息设置php文件的过期时间为请求该文件的时间后的24小时(3600*24)



Squid和Apache中的max-age与Expires的分别

主要重点在于我们要明白一个相对(Expires)一个绝对(max-age).

分别

max-age

max-age是HTTP/1.1中,他是指我们的web中的文件被用户访问(请求)后的存活时间,是个相对的值,相对Request_time(请求时间).

例如:A.html 用户请求时间是18:00,max-age设置的是600的话,相当18:00+600秒过期,也就是相对18:00的时间后面600秒后过期.默认的max-age是由Expires算出来的.

Expires

Expires是HTTP/1.0中的,它比max-age要麻烦点.Expires指定的时间分下面二种,这个主要考虑到apache中设置是A还是M.

1.相对文件的最后访问时间(Atime)

当Apache使用A时间来做Expires时.这样设置时.他就和max-age的值相等,因为max-age是相对文件的请求时间(Atime).

例如:ExpiresByType text/html A600

由上面我们得知,Apache设置Atime时,过期为600秒时.

Expires=18:00+600=18:10

max-age=18:00+600=18:10

得出:Expires=max-age

2.绝对修改时间(MTime)

这又分二种情况,我们来拿A.htm来讲

假设文件的建立时间为18:00.

当用户Request请求为18:00时,过期为600秒

Expires=18:00+600=18:10

max-age=18:00+600=18:10

得出:Expires等于max-age

当用户Request请求为18:20时,过期为600秒

Expires=18:00+600=18:10(因为设置成Mtime时,时间由文件建立时间来决定)

max-age=18:20+600=18:30

得出:Expires不等于max-age

另外要注意,象上面这种清况时,max-age优化,所以过期时间为18:30.

在squid,如果没有指明expires和max-age这二个的截止时间,那它就会使用发式截止时间,如参考 Last-Modified.

其实上面的max-age=18:20+600=18:30,这样算max-age不对,真实环境要这样算,max-age过期为http头中的Age=600过期.

注:Age域值是缓存服务器估计从响应产生或被原始服务器重新证实以来的总时间.age的值是缓存服务器算出来的,原始服务器是没有的.