内容来自：https://cyc2018.github.io/CS-Notes/#/notes/HTTP
优点
- 缓解服务器压力；
- 降低客户端获取资源的延迟：缓存通常位于内存中，读取缓存的速度更快。并且缓存在地理位置上也有可能比源服务器来得近，例如浏览器缓存。
实现方法
- 让代理服务器进行缓存；
- 让客户端浏览器进行缓存。
Cache-Control
通过Cache-Contro首部字段来控制缓存
3.1 禁止进行缓存
no-store 指令规定不能对请求或响应的任何一部分进行缓存。
Cache-Control: no-store
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3.2 强制确认缓存
no-cache 指令规定缓存服务器需要先向源服务器验证缓存资源的有效性，只有当缓存资源有效才将能使用该缓存对客户端的请求进行响应。
Cache-Control: no-cache
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3.3 私有缓存和公共缓存
private 指令规定了将资源作为私有缓存，只能被单独用户所使用，一般存储在用户浏览器中。
Cache-Control: private
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public 指令规定了将资源作为公共缓存，可以被多个用户所使用，一般存储在代理服务器中。
Cache-Control: public
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3.4 缓存过期机制
max-age 指令出现在请求报文中，并且缓存资源的缓存时间小于该指令指定的时间，那么就能接受该缓存。
max-age 指令出现在响应报文中，表示缓存资源在缓存服务器中保存的时间。
Cache-Control: max-age=31536000
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Expires 首部字段也可以用于告知缓存服务器该资源什么时候会过期。
Expires: Wed, 04 Jul 2012 08:26:05 GMT
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在 HTTP/1.1 中，会优先处理 max-age 指令；
在 HTTP/1.0 中，max-age 指令会被忽略掉。
4. 缓存验证
需要先了解 ETag 首部字段的含义，它是资源的唯一标识。URL 不能唯一表示资源，例如 http://www.google.com/ 有中文和英文两个资源，只有 ETag 才能对这两个资源进行唯一标识。
ETag: "82e22293907ce725faf67773957acd12"
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可以将缓存资源的 ETag 值放入 If-None-Match 首部，服务器收到该请求后，判断缓存资源的 ETag 值和资源的最新 ETag 值是否一致，如果一致则表示缓存资源有效，返回 304 Not Modified。
If-None-Match: "82e22293907ce725faf67773957acd12"
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Last-Modified 首部字段也可以用于缓存验证，它包含在源服务器发送的响应报文中，指示源服务器对资源的最后修改时间。但是它是一种弱校验器，因为只能精确到一秒，所以它通常作为 ETag 的备用方案。如果响应首部字段里含有这个信息，客户端可以在后续的请求中带上 If-Modified-Since 来验证缓存。服务器只在所请求的资源在给定的日期时间之后对内容进行过修改的情况下才会将资源返回，状态码为 200 OK。如果请求的资源从那时起未经修改，那么返回一个不带有消息主体的 304 Not Modified 响应。
Last-Modified: Wed, 21 Oct 2015 07:28:00 GMT
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If-Modified-Since: Wed, 21 Oct 2015 07:28:00 GMT
内容协商
通过内容协商返回最合适的内容，例如根据浏览器的默认语言选择返回中文界面还是英文界面。
1. 类型
1.1 服务端驱动型
客户端设置特定的 HTTP 首部字段，例如 Accept、Accept-Charset、Accept-Encoding、Accept-Language，服务器根据这些字段返回特定的资源。
它存在以下问题：
服务器很难知道客户端浏览器的全部信息；
客户端提供的信息相当冗长（HTTP/2 协议的首部压缩机制缓解了这个问题），并且存在隐私风险（HTTP 指纹识别技术）；
给定的资源需要返回不同的展现形式，共享缓存的效率会降低，而服务器端的实现会越来越复杂。
1.2 代理驱动型
服务器返回 300 Multiple Choices 或者 406 Not Acceptable，客户端从中选出最合适的那个资源。
2. Vary
Vary: Accept-Language
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在使用内容协商的情况下，只有当缓存服务器中的缓存满足内容协商条件时，才能使用该缓存，否则应该向源服务器请求该资源。
例如，一个客户端发送了一个包含 Accept-Language 首部字段的请求之后，源服务器返回的响应包含 Vary: Accept-Language 内容，缓存服务器对这个响应进行缓存之后，在客户端下一次访问同一个 URL 资源，并且 Accept-Language 与缓存中的对应的值相同时才会返回该缓存。
内容编码
内容编码将实体主体进行压缩，从而减少传输的数据量。
常用的内容编码有：gzip、compress、deflate、identity。
浏览器发送 Accept-Encoding 首部，其中包含有它所支持的压缩算法，以及各自的优先级。服务器则从中选择一种，使用该算法对响应的消息主体进行压缩，并且发送 Content-Encoding 首部来告知浏览器它选择了哪一种算法。由于该内容协商过程是基于编码类型来选择资源的展现形式的，在响应的 Vary 首部至少要包含 Content-Encoding。
范围请求
如果网络出现中断，服务器只发送了一部分数据，范围请求可以使得客户端只请求服务器未发送的那部分数据，从而避免服务器重新发送所有数据。
1. Range
在请求报文中添加 Range 首部字段指定请求的范围。
GET /z4d4kWk.jpg HTTP/1.1
Host: i.imgur.com
Range: bytes=0-1023
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请求成功的话服务器返回的响应包含 206 Partial Content 状态码。
HTTP/1.1 206 Partial Content
Content-Range: bytes 0-1023/146515
Content-Length: 1024
...
(binary content)
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2. Accept-Ranges
响应首部字段 Accept-Ranges 用于告知客户端是否能处理范围请求，可以处理使用 bytes，否则使用 none。
Accept-Ranges: bytes
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3. 响应状态码
在请求成功的情况下，服务器会返回 206 Partial Content 状态码。
在请求的范围越界的情况下，服务器会返回 416 Requested Range Not Satisfiable 状态码。
在不支持范围请求的情况下，服务器会返回 200 OK 状态码。
分块传输编码
Chunked Transfer Coding，可以把数据分割成多块，让浏览器逐步显示页面。
多部分对象集合
一份报文主体内可含有多种类型的实体同时发送，每个部分之间用 boundary 字段定义的分隔符进行分隔，每个部分都可以有首部字段。
例如，上传多个表单时可以使用如下方式：
Content-Type: multipart/form-data; boundary=AaB03x
--AaB03x
Content-Disposition: form-data; name="submit-name"
Larry
--AaB03x
Content-Disposition: form-data; name="files"; filename="file1.txt"
Content-Type: text/plain
... contents of file1.txt ...
--AaB03x--
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虚拟主机
HTTP/1.1 使用虚拟主机技术，使得一台服务器拥有多个域名，并且在逻辑上可以看成多个服务器。
通信数据转发
1.代理
代理服务器接受客户端的请求，并且转发给其它服务器。
使用代理的主要目的是：
- 缓存
- 负载均衡
- 网络访问控制
- 访问日志记录
代理服务器分为正向代理和反向代理两种：用户察觉得到正向代理的存在。而反向代理一般位于内部网络中，用户察觉不到。
2. 网关
与代理服务器不同的是，网关服务器会将 HTTP 转化为其它协议进行通信，从而请求其它非 HTTP 服务器的服务。
3. 隧道
使用 SSL 等加密手段，在客户端和服务器之间建立一条安全的通信线路。