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Spring 4 官方文档学习(十一)Web MVC 框架之HTTP caching support

一个良好的HTTP缓存策略可以显著地增进web应用的性能和其客户端的体验。主要使用”Cache-Control” HTTP response header来完成,配合conditional headers例如”Last-Modified”和”ETag”。

“Cache-Control” HTTP response header 会建议私有缓存(如浏览器)和公开缓存(如代理)如何缓存HTTP response以供将来复用。

 

“ETag” (entity tag) 是由兼容HTTP/1.1 的web server返回的HTTP response header,用于判断给定URL的内容的改变。它可被认为是”Last-Modified” header的更复杂的继承者。 当服务器返回了一个带有ETag header的representation时,客户端可以在后续的GETs中使用该header -- 在一个”If-None_Match” header中。 如果内容没有改变,server会返回 “304: Not Modified”。

 

本部分描述了在一个Spring Web MVC 应用中配置HTTP caching的可行方式。

 

1、 Cache-Control HTTP header

Spring Web MVC支持很多使用环境和方式来配置一个应用的Cache-Control headers。RFC 7234 Section 5.2.2详细的描述了该header以及其可能的directives,有几种不同的方式来实现常用的案例。

 

Spring Web MVC 在其几个APIs中使用了一个配置惯例:setCachePeriod(int seconds) :

  • -1 代表不会生成Cache-Control response header。
  • 0 代表会阻止缓存,使用Cache-Control: no-store directive。
  • n>0 会缓存给定的response,持续n秒,使用 Cache-Control: max-age=n directive。

 

CacheControl 构造类简单的描述了可用的 Cache-Control directives,可以更简单的build你自己的HTTP caching 策略。 一旦构造完毕,一个CacheControl实例可以在几个Spring Web MVC APIs中被用作参数。

// Cache for an hour - "Cache-Control: max-age=3600"
CacheControl ccCacheOneHour = CacheControl.maxAge(1, TimeUnit.HOURS);

// Prevent caching - "Cache-Control: no-store"
CacheControl ccNoStore = CacheControl.noStore();

// Cache for ten days in public and private caches,
// public caches should not transform the response
// "Cache-Control: max-age=864000, public, no-transform"
CacheControl ccCustom = CacheControl.maxAge(10, TimeUnit.DAYS)
                                    .noTransform().cachePublic();

 

2、支持静态资源的HTTP caching support

静态资源应该使用合适的 Cache-Control以及conditional headers来优化性能。 配置一个ResourceHttpRequestHandler来服务静态资源,不仅会天然地写入 Last-Modified headers (通过读取文件的metadata),还会写入 Cache-Control headers -- 如果正确的配置了。

 

你可以设置ResourceHttpRequestHandler的cachePeriod attribute 或者使用一个CacheControl实例,它们都可以支持更多特定的directives:

@Configuration
@EnableWebMvc
public class WebConfig extends WebMvcConfigurerAdapter {

    @Override
    public void addResourceHandlers(ResourceHandlerRegistry registry) {
        registry.addResourceHandler("/resources/**")
                .addResourceLocations("/public-resources/")
                .setCacheControl(CacheControl.maxAge(1, TimeUnit.HOURS).cachePublic());
    }

}

在XML中:

<mvc:resources mapping="/resources/**" location="/public-resources/">
    <mvc:cache-control max-age="3600" cache-public="true"/>
</mvc:resources>

 

3、在Controllers中支持 Cache-Control、ETag、Last-Modified response headers

Controllers可以支持 Cache-Control、ETag、和/或 If-Modified-Since HTTP request;如果response设置了一个Cache-Control header,非常推荐这样做。这会计算给定request的一个lastModified long 和/或 一个Etag value,将其与 If-Modified-Since request header value作比较,并可能返回一个status code 304 (Not Modified) 的response。

 

如同在“Using HttpEntity”部分描述的,controllers可以使用HttpEntity 类型来与request/response 交互。

返回ResponseEntity的Controllers 可以在responses中以如下方式包含HTTP caching information:

@GetMapping("/book/{id}")
public ResponseEntity<Book> showBook(@PathVariable Long id) {

    Book book = findBook(id);
    String version = book.getVersion();

    return ResponseEntity
                .ok()
                .cacheControl(CacheControl.maxAge(30, TimeUnit.DAYS))
                .eTag(version) // lastModified is also available
                .body(book);
}

这样做,不仅会在response中带有ETag和Cache-Control headers,还会 将response转换成 一个响应体为空的HTTP 304 Not Modified response -- 如果客户端发送的conditional headers 匹配Controller设置的caching information。

 

一个@RequestMapping method 可能也会希望支持同样的行为。 可以这样做:

@RequestMapping
public String myHandleMethod(WebRequest webRequest, Model model) {

    long lastModified = // 1. application-specific calculation

    if (request.checkNotModified(lastModified)) {
        // 2. shortcut exit - no further processing necessary
        return null;
    }

    // 3. or otherwise further request processing, actually preparing content
    model.addAttribute(...);
    return "myViewName";
}

这里有两个关键元素: 调用 request.checkNotModified(lastModified)、返回null。前者在其返回true之前设置了合适的response status和headers。后者,结合前者,会让Spring MVC 不再更进一步地处理该request。

 

注意,这里有3 个变体:

  • request.checkNotModified(lastModified) 会比较lastModified 和 If-Modified-Since 或 If-Unmodified-Since request header。
  • request.checkNotModified(eTag) 会比较 eTag 和 If-None-Match request header。
  • request.checkNotModified(eTag, lastModified) 二者都比较,意味着两种条件应该都有效。

 

当接收 conditional GET/HEAD requests时, checkNotModified 会检查resource是否没有被修改;如果没有,它会返回一个HTTP 304 Not Modified response。

而在POST/PUT/DELETE requests时,checkNotModified 会检查resouce是否没有被修改;如果有修改,会返回一个HTTP 409 Precondition Failed response 来阻止并发修改。

 

4、Shallow ETag support

对于ETags的支持是由Servlet filter ShallowEtagHeaderFilter提供的。 这是一个简单的Servlet Filter,因此可与任何web框架结合使用。 ShallowEtagHeaderFilter filter 会创建 shallow ETags (与deep ETags相对,后面有讲)。 该filter会缓存被渲染的JSP的内容(或其他内容),生成一个MD5 hash,并将其返回作为response的一个ETag header。等下次客户端请求同样的资源时,它会使用该hash作为 If-None-Match value。 该filter会侦测到它,重新渲染视图,然后比较二者的hash。 如果相等,返回304。

 

注意,这种策略节省了网络带宽,而非CPU,因为仍然需要为每次request计算response。而controller级别的其他策略(上面讲过的),则既能节省带宽,又能避免计算。

 

该filter有一个writeWeakETag parameter,是用来配置该filter写入Weak ETags的,就像这样:W/"02a2d595e6ed9a0b24f027f2b63b134d6", 如同 RFC 7232 Section 2.3 中定义的一样。

 

你可以在web.xml中配置 ShallowEtagHeaderFilter:

<filter>
    <filter-name>etagFilter</filter-name>
    <filter-class>org.springframework.web.filter.ShallowEtagHeaderFilter</filter-class>
    <!-- Optional parameter that configures the filter to write weak ETags
    <init-param>
        <param-name>writeWeakETag</param-name>
        <param-value>true</param-value>
    </init-param>
    -->
</filter>

<filter-mapping>
    <filter-name>etagFilter</filter-name>
    <servlet-name>petclinic</servlet-name>
</filter-mapping>

或者在Servlet 3.0+ 环境中:

public class MyWebAppInitializer extends AbstractDispatcherServletInitializer {

    // ...

    @Override
    protected Filter[] getServletFilters() {
        return new Filter[] { new ShallowEtagHeaderFilter() };
    }

}

 

See Section 22.15, “Code-based Servlet container initialization” for more details.

 

 

 

 

官方文档链接:

http://docs.spring.io/spring/docs/current/spring-framework-reference/html/mvc.html#mvc-caching

Spring 4 官方文档学习(十一)Web MVC 框架之HTTP caching support