node.JS实现http缓存的核心在于控制http响应头。1.cache-control是最常用的缓存控制方式，支持public、private、no-cache、no-store和max-age等参数配置；2.expires指定资源过期时间，但优先级低于cache-control；3.etag和last-modified用于条件请求，通过if-none-match或if-modified-since验证资源是否更新；4.实际应用中常结合cache-control与etag/last-modified策略，前者定义基础缓存规则，后者提供更精确的验证机制；5.使用node.js中间件如etag和fresh可简化缓存管理，自动处理etag生成与条件请求；6.避免缓存失效或过度缓存可通过版本控制（如文件名加版本号）、合理配置cdn缓存策略及利用浏览器开发者工具进行调试实现。
Node.js实现HTTP缓存，简单来说，就是让你的服务器记住之前请求过的资源，下次再有人来要，直接从服务器本地“回忆”起来，不用再费劲去真正获取。这能大大提升网站速度，减轻服务器压力。
解决方案
Node.js中实现HTTP缓存，核心在于控制HTTP响应头。主要涉及以下几个关键点：
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Cache-Control 响应头： 这是最常用的缓存控制方式。它告诉浏览器和中间缓存服务器（如CDN）如何缓存资源。
- public: 允许任何缓存（包括浏览器和CDN）缓存资源。
- private: 只允许浏览器缓存，CDN不能缓存。
- no-cache: 每次使用缓存前都必须向服务器验证资源是否过期。
- no-store: 禁止任何缓存。
- max-age=seconds: 资源在缓存中可以存在的最长时间，单位是秒。
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' // 缓存1小时 }); res.end('Hello, world!'); }); server.listen(3000, () => { console.log('Server listening on port 3000'); }); -
Expires 响应头： 指定资源的过期时间，格式是HTTP日期。 Cache-Control 的优先级更高，如果两者同时存在，浏览器会忽略 Expires。
const http = require('http'); const server = http.createServer((req, res) => { const now = new Date(); const expires = new Date(now.getTime() + 3600000); // 1小时后过期 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 响应头： 它们用于条件请求。 ETag 是一个资源的唯一标识符，而 Last-Modified 是资源的最后修改时间。当浏览器再次请求资源时，会发送 If-None-Match （包含之前的 ETag）或 If-Modified-Since （包含之前的 Last-Modified）请求头。服务器比较这些值，如果资源没有变化，则返回 304 Not Modified 状态码，告诉浏览器使用缓存。
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缓存策略的选择：Cache-Control vs ETag/Last-Modified，哪个更适合？
选择哪种缓存策略取决于你的具体需求。Cache-Control 更简单直接，适用于静态资源。而 ETag 和 Last-Modified 提供了更精细的控制，允许服务器验证资源是否真的发生了变化，更适合动态内容或需要更严格缓存控制的场景。实际上，很多时候你会同时使用这两种策略，Cache-Control 定义基本的缓存策略，ETag 或 Last-Modified 用于条件请求，进行更精确的验证。
如何利用Node.js中间件简化HTTP缓存管理？
手动设置这些响应头可能会比较繁琐，尤其是当你的应用有大量需要缓存的资源时。这时候，可以考虑使用Node.js中间件来简化这个过程。例如，etag 中间件可以自动生成 ETag 响应头，fresh 中间件可以帮助你处理条件请求。
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缓存的常见问题与调试技巧：如何避免缓存失效或过度缓存？
缓存失效或过度缓存是HTTP缓存中常见的坑。缓存失效会导致用户总是获取旧版本资源，而过度缓存则可能导致服务器压力过大，缓存利用率不高。
- 版本控制： 对于经常更新的资源，可以使用版本控制来强制浏览器更新缓存。例如，在文件名中加入版本号：style.v1.css。当更新资源时，只需要修改版本号即可。
- CDN缓存配置： 如果使用了CDN，需要仔细配置CDN的缓存策略，确保CDN能够正确地缓存和更新资源。
- 浏览器开发者工具： 使用浏览器开发者工具可以方便地查看HTTP响应头，了解资源的缓存情况。
- 清空缓存： 在开发过程中，经常需要清空浏览器缓存或CDN缓存，以确保能够获取最新的资源。
总而言之，Node.js实现HTTP缓存并不复杂，关键在于理解HTTP缓存机制，并根据你的应用场景选择合适的缓存策略。合理利用缓存，可以显著提升你的网站性能，改善用户体验。
