一、HTTP缓存：浏览器端的性能优化基石

1.1 HTTP缓存的核心机制

HTTP缓存通过响应头（如Cache-Control、Expires、ETag、Last-Modified）控制资源的存储与复用。其核心逻辑是：浏览器在首次请求资源后，根据服务器返回的缓存指令决定是否存储资源，并在后续请求中优先使用本地缓存。

强缓存：通过Cache-Control: max-age=3600或Expires指定资源有效期。在有效期内，浏览器直接使用本地缓存，无需发送请求到服务器。
```
HTTP/1.1 200 OK
Cache-Control: max-age=3600
Content-Type: image/png
```
适用场景：静态资源（如CSS、JS、图片）的长期缓存。
协商缓存：当强缓存失效时，浏览器通过If-None-Match（ETag）或If-Modified-Since（Last-Modified）向服务器发起验证请求。若资源未修改，服务器返回304 Not Modified，浏览器继续使用本地缓存。
```
GET /static/logo.png HTTP/1.1
If-None-Match: "abc123"
HTTP/1.1 304 Not Modified
```
优势：减少数据传输，节省带宽。

1.2 HTTP缓存的实践建议

合理设置缓存时间：对不常变更的资源（如第三方库）设置较长的max-age；对频繁更新的资源（如API响应）使用协商缓存。
避免缓存敏感数据：用户个人信息、实时数据等不应被缓存。
版本化资源路径：通过文件名哈希（如style.abc123.css）强制更新缓存，避免旧资源残留。

二、CDN缓存：全球加速的核心技术

2.1 CDN缓存的工作原理

CDN（内容分发网络）通过部署全球边缘节点，将资源缓存至离用户最近的节点。其流程为：

用户首次请求资源时，CDN节点向源站（Origin Server）拉取资源并缓存。
后续请求由CDN节点直接响应，无需回源。

CDN缓存的关键配置包括：

缓存规则：通过URL路径、文件类型（如.jpg、.js）或自定义规则（如/api/*）定义缓存策略。
缓存时间：类似HTTP缓存，CDN支持设置TTL（Time To Live）控制资源在节点的存活时间。
缓存键（Cache Key）：决定哪些请求参数（如?v=1.2）参与缓存标识。忽略无关参数（如_=timestamp）可提高缓存命中率。

2.2 CDN缓存的优化实践

分层缓存策略：对静态资源设置长TTL（如30天），对动态内容（如用户生成内容）设置短TTL或禁用缓存。
预热资源：在重大活动前，主动将关键资源推送至CDN节点，避免首屏加载延迟。
监控缓存命中率：通过CDN提供商的日志分析（如cache-hit与cache-miss比例），优化缓存规则。
```
{
  "url": "/static/app.js",
  "status": "cache-hit",
  "node": "us-east-1",
  "response_time": 120
}
```

三、HTTP缓存与CDN缓存的协同优化

3.1 协同工作的典型场景

场景1：用户首次访问网站
浏览器发起请求 → CDN节点未缓存 → 回源站获取资源 → CDN缓存资源 → 返回给浏览器 → 浏览器根据HTTP头缓存资源。
场景2：用户再次访问网站
浏览器优先使用本地HTTP缓存 → 若缓存过期，向CDN节点发起请求 → CDN节点返回缓存资源（若未过期）或回源更新。

3.2 协同优化的关键策略

一致性控制：确保HTTP头与CDN缓存规则一致。例如，若HTTP头设置Cache-Control: no-cache，CDN节点应强制回源验证。
分级缓存：对高热度资源（如首页图片），在CDN设置长TTL，同时在HTTP头中启用协商缓存，兼顾性能与更新灵活性。
动态内容处理：对API响应，CDN可配置缓存键忽略用户身份参数（如user_id），仅缓存公共数据部分。

3.3 常见问题与解决方案

问题1：CDN缓存未及时更新
解决方案：通过CDN提供的缓存刷新接口（如PURGE /path/to/resource）主动清除旧资源。
问题2：HTTP缓存与CDN缓存冲突
解决方案：在CDN配置中覆盖浏览器的HTTP头（如强制设置Cache-Control: public），确保CDN节点正确缓存。

四、总结与展望

HTTP缓存与CDN缓存是Web性能优化的两大支柱：HTTP缓存聚焦于浏览器端的资源复用，CDN缓存则通过全球分布式节点降低源站压力。两者的协同需兼顾缓存命中率、数据一致性与更新灵活性。未来，随着Edge Computing的发展，CDN节点将具备更强的计算能力（如动态内容修改），而HTTP/3的QUIC协议将进一步优化缓存传输效率。开发者应持续关注缓存策略的演进，以构建更高效、稳定的Web服务。

深入解析：HTTP缓存与CDN缓存的协同优化策略