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

做了一个demo，放到码云上了，有兴趣的点我。

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