Spring Web MVC中的页面缓存支持 ——跟我学SpringMVC系列

注：本章讲的是Spring2的@Deprecated，但还是有必要提一下。跟我学SpringMVC系列。。

4.2、Controller接口

package org.springframework.web.servlet.mvc;
public interface Controller {
ModelAndView handleRequest(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception;
}

这是控制器接口，此处只有一个方法handleRequest，用于进行请求的功能处理，处理完请求后返回ModelAndView（Model模型数据部分 和 View视图部分）。

还记得第二章的HelloWorld吗？我们的HelloWorldController实现Controller接口，Spring默认提供了一些Controller接口的实现以方便我们使用，具体继承体系如图4-1：

4.3、WebContentGenerator

用于提供如浏览器缓存控制、是否必须有session开启、支持的请求方法类型（GET、POST等）等，该类主要有如下属性：

Set<String> supportedMethods：设置支持的请求方法类型，默认支持“GET”、“POST”、“HEAD”，如果我们想支持“PUT”，则可以加入该集合“PUT”。

boolean requireSession = false：是否当前请求必须有session，如果此属性为true，但当前请求没有打开session将抛出HttpSessionRequiredException异常；

boolean useExpiresHeader = true：是否使用HTTP1.0协议过期响应头：如果true则会在响应头添加：“Expires：”；需要配合cacheSeconds使用；

boolean useCacheControlHeader = true：是否使用HTTP1.1协议的缓存控制响应头，如果true则会在响应头添加；需要配合cacheSeconds使用；

boolean useCacheControlNoStore = true：是否使用HTTP 1.1协议的缓存控制响应头，如果true则会在响应头添加；需要配合cacheSeconds使用；

private int cacheSeconds = -1：缓存过期时间，正数表示需要缓存，负数表示不做任何事情（也就是说保留上次的缓存设置），

1、cacheSeconds =0时，则将设置如下响应头数据：

Pragma：no-cache // HTTP 1.0的不缓存响应头

Expires：1L // useExpiresHeader=true时，HTTP 1.0

Cache-Control：no-cache // useCacheControlHeader=true时，HTTP 1.1

Cache-Control：no-store // useCacheControlNoStore=true时，该设置是防止Firefox缓存

2、cacheSeconds>0时，则将设置如下响应头数据：

Expires：System.currentTimeMillis() + cacheSeconds * 1000L // useExpiresHeader=true时，HTTP 1.0

Cache-Control：max-age=cacheSeconds // useCacheControlHeader=true时，HTTP 1.1

3、cacheSeconds<0时，则什么都不设置，即保留上次的缓存设置。

此处简单说一下以上响应头的作用，缓存控制已超出本书内容：

HTTP1.0缓存控制响应头

Pragma：no-cache：表示防止客户端缓存，需要强制从服务器获取最新的数据；

Expires：HTTP1.0响应头，本地副本缓存过期时间，如果客户端发现缓存文件没有过期则不发送请求，HTTP的日期时间必须是格林威治时间（GMT），如“Expires:Wed, 14 Mar 2012 09:38:32 GMT”；

HTTP1.1缓存控制响应头

Cache-Control：no-cache 强制客户端每次请求获取服务器的最新版本，不经过本地缓存的副本验证；

Cache-Control：no-store强制客户端不保存请求的副本，该设置是防止Firefox缓存

Cache-Control：max-age=[秒] 客户端副本缓存的最长时间，类似于HTTP1.0的Expires，只是此处是基于请求的相对时间间隔来计算，而非绝对时间。

还有相关缓存控制机制如Last-Modified（最后修改时间验证，客户端的上一次请求时间 在 服务器的最后修改时间 之后，说明服务器数据没有发生变化 返回304状态码）、ETag（没有变化时不重新下载数据，返回304）。

该抽象类默认被AbstractController和WebContentInterceptor继承。

4.4、AbstractController

该抽象类实现了Controller，并继承了WebContentGenerator（具有该类的特性，具体请看4.3），该类有如下属性：

boolean synchronizeOnSession = false：表示该控制器是否在执行时同步session，从而保证该会话的用户串行访问该控制器。

public ModelAndView handleRequest(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception {
//委托给WebContentGenerator进行缓存控制
checkAndPrepare(request, response, this instanceof LastModified);
//当前会话是否应串行化访问.
if (this.synchronizeOnSession) {
HttpSession session = request.getSession(false);
if (session != null) {
Object mutex = WebUtils.getSessionMutex(session);
synchronized (mutex) {
return handleRequestInternal(request, response);
}
}
}
return handleRequestInternal(request, response);
}

可以看出AbstractController实现了一些特殊功能，如继承了WebContentGenerator缓存控制功能，并提供了可选的会话的串行化访问功能。而且提供了handleRequestInternal方法，因此我们应该在具体的控制器类中实现handleRequestInternal方法，而不再是handleRequest。

AbstractController使用方法：

首先让我们使用AbstractController来重写第二章的HelloWorldController：

public class HelloWorldController extends AbstractController {
@Override
protected ModelAndView handleRequestInternal(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws Exception {
//1、收集参数
//2、绑定参数到命令对象
//3、调用业务对象
//4、选择下一个页面
ModelAndView mv = new ModelAndView();
//添加模型数据 可以是任意的POJO对象
mv.addObject("message", "Hello World!");
//设置逻辑视图名，视图解析器会根据该名字解析到具体的视图页面
mv.setViewName("hello");
return mv;
}
}

可以看出AbstractController实现了一些特殊功能，如继承了WebContentGenerator缓存控制功能，并提供了可选的会话的串行化访问功能。而且提供了handleRequestInternal方法，因此我们应该在具体的控制器类中实现handleRequestInternal方法，而不再是handleRequest。

AbstractController使用方法：

首先让我们使用AbstractController来重写第二章的HelloWorldController：

public class HelloWorldController extends AbstractController {
@Override
protected ModelAndView handleRequestInternal(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws Exception {
//1、收集参数
//2、绑定参数到命令对象
//3、调用业务对象
//4、选择下一个页面
ModelAndView mv = new ModelAndView();
//添加模型数据 可以是任意的POJO对象
mv.addObject("message", "Hello World!");
//设置逻辑视图名，视图解析器会根据该名字解析到具体的视图页面
mv.setViewName("hello");
return mv;
}
}

<!— 在chapter3-servlet.xml配置处理器 -->
<bean name="/hello" class="cn.javass.chapter3.web.controller.HelloWorldController"/>

从如上代码我们可以看出：

1、继承AbstractController

2、实现handleRequestInternal方法即可。

直接通过response写响应

如果我们想直接在控制器通过response写出响应呢，以下代码帮我们阐述：

public class HelloWorldWithoutReturnModelAndViewController extends AbstractController {
@Override
protected ModelAndView handleRequestInternal(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws Exception {

resp.getWriter().write("Hello World!!");
//如果想直接在该处理器/控制器写响应 可以通过返回null告诉DispatcherServlet自己已经写出响应了，不需要它进行视图解析
return null;
}
}

<!— 在chapter3-servlet.xml配置处理器 -->

<bean name="/helloWithoutReturnModelAndView" class="cn.javass.chapter3.web.controller.HelloWorldWithoutReturnModelAndViewController"/>

从如上代码可以看出如果想直接在控制器写出响应，只需要通过response写出，并返回null即可。

强制请求方法类型：

<!— 在chapter3-servlet.xml配置处理器 -->
<bean name="/helloWithPOST" class="cn.javass.chapter3.web.controller.HelloWorldController">
<property name="supportedMethods" value="POST"></property>
</bean>

以上配置表示只支持POST请求，如果是GET请求客户端将收到“HTTP Status 405 - Request method 'GET' not supported”。

比如注册/登录可能只允许POST请求。

当前请求的session前置条件检查，如果当前请求无session将抛出HttpSessionRequiredException异常：

<!— 在chapter3-servlet.xml配置处理器 -->
<bean name="/helloRequireSession"
class="cn.javass.chapter3.web.controller.HelloWorldController">
<property name="requireSession" value="true"/>
</bean>

在进入该控制器时，一定要有session存在，否则抛出HttpSessionRequiredException异常。

Session同步：

即同一会话只能串行访问该控制器。

缓存控制：

1、 缓存5秒，cacheSeconds=5

package cn.javass.chapter3.web.controller;
//省略import
public class HelloWorldCacheController extends AbstractController {
@Override
protected ModelAndView handleRequestInternal(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws Exception {

//点击后再次请求当前页面
resp.getWriter().write("<a href=''>this</a>");
return null;
}
}

<!— 在chapter3-servlet.xml配置处理器 -->

<bean name="/helloCache"
class="cn.javass.chapter3.web.controller.HelloWorldCacheController">
<property name="cacheSeconds" value="5"/>
</bean>

如上配置表示告诉浏览器缓存5秒钟：



开启chrome浏览器调试工具：



服务器返回的响应头如下所示：



添加了“Expires:Wed, 14 Mar 2012 09:38:32 GMT” 和“Cache-Control:max-age=5” 表示允许客户端缓存5秒，当你点“this”链接时，会发现如下：



而且服务器也没有收到请求，当过了5秒后，你再点“this”链接会发现又重新请求服务器下载新数据。



注：下面提到一些关于缓存控制的一些特殊情况：

1、对于一般的页面跳转（如超链接点击跳转、通过js调用window.open打开新页面都是会使用浏览器缓存的，在未过期情况下会直接使用浏览器缓存的副本，在未过期情况下一次请求也不发送）；

2、对于刷新页面（如按F5键刷新），会再次发送一次请求到服务器的；

2、不缓存，cacheSeconds=0

<!— 在chapter3-servlet.xml配置处理器 -->

<bean name="/helloNoCache"
class="cn.javass.chapter3.web.controller.HelloWorldCacheController">
<property name="cacheSeconds" value="0"/>
</bean>

以上配置会要求浏览器每次都去请求服务器下载最新的数据：



3、cacheSeconds<0，将不添加任何数据

响应头什么缓存控制信息也不加。



4、Last-Modified缓存机制

（1、在客户端第一次输入url时，服务器端会返回内容和状态码200表示请求成功并返回了内容；同时会添加一个“Last-Modified”的响应头表示此文件在服务器上的最后更新时间，如“Last-Modified:Wed, 14 Mar 2012 10:22:42 GMT”表示最后更新时间为（2012-03-14 10：22）；
（2、客户端第二次请求此URL时，客户端会向服务器发送请求头 “If-Modified-Since”，询问服务器该时间之后当前请求内容是否有被修改过，如“If-Modified-Since: Wed, 14 Mar 2012 10:22:42 GMT”，如果服务器端的内容没有变化，则自动返回 HTTP 304状态码（只要响应头，内容为空，这样就节省了网络带宽）。

客户端强制缓存过期：

（1、可以按ctrl+F5强制刷新（会添加请求头 HTTP1.0 Pragma:no-cache和 HTTP1.1 Cache-Control:no-cache 、If-Modified-Since请求头被删除）表示强制获取服务器内容，不缓存。
（2、在请求的url后边加上时间戳来重新获取内容，加上时间戳后浏览器就认为不是同一份内容：

http://sishuok.com/?2343243243 和 http://sishuok.com/?34334344 是两次不同的请求。



Spring也提供了Last-Modified机制的支持，只需要实现LastModified接口，如下所示：



package cn.javass.chapter3.web.controller;

public class HelloWorldLastModifiedCacheController extends AbstractController implements LastModified {
private long lastModified;
protected ModelAndView handleRequestInternal(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws Exception {
//点击后再次请求当前页面
resp.getWriter().write("<a href=''>this</a>");
return null;
}
public long getLastModified(HttpServletRequest request) {
if(lastModified == 0L) {
//TODO 此处更新的条件：如果内容有更新，应该重新返回内容最新修改的时间戳
lastModified = System.currentTimeMillis();
}
return lastModified;
}
}

<!— 在chapter3-servlet.xml配置处理器 -->

<bean name="/helloLastModified"
class="cn.javass.chapter3.web.controller.HelloWorldLastModifiedCacheController"/>

HelloWorldLastModifiedCacheController只需要实现LastModified接口的getLastModified方法，保证当内容发生改变时返回最新的修改时间即可。

分析：

（1、发送请求到服务器，如（http://localhost:9080/springmvc-chapter3/helloLastModified），则服务器返回的响应为：



（2、再次按F5刷新客户端，返回状态码304表示服务器没有更新过：



（3、重启服务器，再次刷新，会看到200状态码（因为服务器的lastModified时间变了）。



Spring判断是否过期，通过如下代码，即请求的“If-Modified-Since” 大于等于当前的getLastModified方法的时间戳，则认为没有修改：

this.notModified = (ifModifiedSince >= (lastModifiedTimestamp / 1000 * 1000));


5、ETag（实体标记）缓存机制

（1：浏览器第一次请求，服务器在响应时给请求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:"0f8b0c86fe2c0c7a67791e53d660208e3"”
（2：浏览器第二次请求，客户端的查询更新格式是这样的：“If-None-Match:"0f8b0c86fe2c0c7a67791e53d660208e3"”，如果ETag没改变，表示内容没有发生改变，则返回状态304。


Spring也提供了对ETag的支持，具体需要在web.xml中配置如下代码：

<filter>
<filter-name>etagFilter</filter-name>
<filter-class>org.springframework.web.filter.ShallowEtagHeaderFilter</filter-class>
</filter>
<filter-mapping>
<filter-name>etagFilter</filter-name>
<servlet-name>chapter3</servlet-name>
</filter-mapping>

此过滤器只过滤到我们DispatcherServlet的请求。

分析：

1）：发送请求到服务器：“http://localhost:9080/springmvc-chapter3/hello”，服务器返回的响应头中添加了（ETag:"0f8b0c86fe2c0c7a67791e53d660208e3"）：



2）：浏览器再次发送请求到服务器（按F5刷新），请求头中添加了“If-None-Match:
"0f8b0c86fe2c0c7a67791e53d660208e3"”，响应返回304代码，表示服务器没有修改，并且响应头再次添加了“ETag:"0f8b0c86fe2c0c7a67791e53d660208e3"”（每次都需要计算）：



那服务器端是如何计算ETag的呢？

protected String generateETagHeaderValue(byte[] bytes) {
StringBuilder builder = new StringBuilder("\"0");
DigestUtils.appendMd5DigestAsHex(bytes, builder);
builder.append('"');
return builder.toString();
}

bytes是response要写回到客户端的响应体（即响应的内容数据），是通过MD5算法计算的内容的摘要信息。也就是说如果服务器内容不发生改变，则ETag每次都是一样的，即服务器端的内容没有发生改变。



此处只列举了部分缓存控制，详细介绍超出了本书的范围，强烈推荐：http://www.mnot.net/cache_docs/（中文版http://www.chedong.com/tech/cache_docs.html） 详细了解HTTP缓存控制及为什么要缓存。

缓存的目的是减少相应延迟 和 减少网络带宽消耗，比如css、js、图片这类静态资源应该进行缓存。

实际项目一般使用反向代理服务器（如nginx、apache等）进行缓存。