Http缓存Last-Modified、ETag和Expires的Java终结解决之道

Last-Modified和Expires针对浏览器，而ETag则与客户端无关，所以可适合REST架构中。两者都应用在浏览器端的区别是：Expires日期到达前，浏览器不会再发出新的请求，除非用户按浏览器的刷新，所以，Last-Modified和Expires基本是降低浏览器向服务器发出请求的次数，而ETag更侧重客户端和服务器之间联系。

先谈Last-Modified和Expires，最新的Tomcat 7 将ExpireFilter加入其容器中，这样，Java WEB也可以象Apache的Mod_expire模块一样对Http头部进行统一设置了，不过它只对响应文档类型进行统一设置判断，如text/html或text/image 或/css等等，如果想对个别URL输出的jsp进行定制就不行，urlrewrite据说是可以，但是要把URL在其配置文件再配置一下，麻烦，一旦jsp改动影响面大，还有一个问题就是web.xml配置了Tomcat 7容器的ExpireFilter，与容器耦合，移植性差(移植到Resin就不行了)。

所以，我在JiveJdon 4.2最新版本中，通过加入下面一段代码在服务器端对来自客户端的Last-Modified以及当前时间进行判断，如未过期，response.setStatus设为304，可以终止后面的各种Jsp界面计算，直接返回浏览器一个304的响应包，JSP页面也不会输出到客户端，将带宽节省给更加需要互动实时性的请求。

再谈谈ETag，ETag定义：RFC2616(也就是HTTP/1.1)中没有说明ETag该是什么格式的，只要确保用双引号括起来就行了，所以你可以用文件的hash，甚至是直接用Last-Modified，以下是服务器端返回的格式： 
ETag: "50b1c1d4f775c61:df3" 客户端向服务端发出的请求：If-None-Match: W/"50b1c1d4f775c61:df3" 这样，在J2EE/JavaEE服务器端，我们判断如果ETag没改变也是返回状态304，起到类似Last-Modified和Expires效果。

与Last-Modified和Expires区别是：如果过了Expires日期，服务器肯定会再次发出JSP完整响应；或者用户强按浏览器的刷新按钮，服务器也必须响应，apache等静态页面输出也是这样，但是这时动态页面就发挥了作用，如果JSP涉及的业务领域模型还是没有更新，和原来一样，那么就不必再将动态页面输出了(浏览器客户端已有一份)，从Etag中获取上次设置的领域模型对象修改日期，和现在内存中领域模型(In-memory Model)修改日期进行比较，如果修改日期一致，表示领域模型没有被更新过，那么返回响应包304，浏览器将继续用本地缓存的该页面，再次节省了带宽传输。

通过上述Expire和Etag两次缓存，可以大大降低服务器的响应负载，如果你的应用不是状态集中并发修改和实时输出，而是分散修改然后分发，如个人空间 个人博客(每个人只是修改它们自己的状态，不影响全局)或**类似个人工具，那么采取这样的方法效果非常明显，实际就是一种动态页面静态化技术，但比通常事先进行页面静态化要灵活强大。

InfoQ的那篇:http://www.infoq.com/articles/etags还用MD5计算放入其中，Md5计算稍微复杂点，负载大了点，有的人结合Hibernate或数据库触发器来判断数据库数据是否更新，以决定Etag的更新，这将表现层和持久层耦合在一起，由于JiveJdon采取的是MDD/DDD模型驱动架构，表现层的Etag更新是根据中间业务层的模型对象修改日期来决定，不涉及数据库层，而且起到服务器缓存的更新和http的Etag更新一致的效果，在松耦合设计和性能上取得综合平衡。

代码如下:

public static boolean checkHeaderCache(long adddays, long modelLastModifiedDate, HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
		// com.jdon.jivejdon.presentation.filter.ExpiresFilter
		request.setAttribute("myExpire", adddays);

		// convert seconds to ms.
		long adddaysM = adddays * 1000;
		long header = request.getDateHeader("If-Modified-Since");
		long now = System.currentTimeMillis();
		if (header > 0 && adddaysM > 0) {
			if (modelLastModifiedDate > header) {
				// adddays = 0; // reset
				response.setStatus(HttpServletResponse.SC_OK);
				return true;
			}
			if (header + adddaysM > now) {
				// during the period happend modified
				response.setStatus(HttpServletResponse.SC_NOT_MODIFIED);
				return false;
			}
		}

		// if over expire data, see the Etags;
		// ETags if ETags no any modified
		String previousToken = request.getHeader("If-None-Match");
		if (previousToken != null && previousToken.equals(Long.toString(modelLastModifiedDate))) {
			// not modified
			response.setStatus(HttpServletResponse.SC_NOT_MODIFIED);
			return false;
		}
		// if th model has modified , setup the new modified date
		response.setHeader("ETag", Long.toString(modelLastModifiedDate));
		setRespHeaderCache(adddays, request, response);
		return true;

	}

	public static boolean setRespHeaderCache(long adddays, HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
		request.setAttribute("myExpire", adddays);

		long adddaysM = adddays * 1000;
		String maxAgeDirective = "max-age=" + adddays;
		response.setHeader("Cache-Control", maxAgeDirective);
		response.setStatus(HttpServletResponse.SC_OK);
		response.addDateHeader("Last-Modified", System.currentTimeMillis());
		response.addDateHeader("Expires", System.currentTimeMillis() + adddaysM);
		return true;
	}

通过客户端http缓存 服务器端缓存这些技术综合在一起，可以大大增强每台服务器抗高负载能力，把带宽留给更需要实时更新的模型或页面。

这种方式比静态化页面的好处是：精确性，静态页面.html比如Apache中mod_expire设置，如设置expire为十分钟，如果过了十分钟，其实页面内容还是没有变，也要加载静态页面到客户端，而结合Etag的动态页面，不但起到静态页面一样的效果(其实经过Apache处理的静态页面html也是动态页面)，而且可以做到精确制导，就象多国部队轰炸利比亚一样，精确打击。这是灵活性的魅力。

所以，不要再迷信页面静态化了

相关帖子：
http://www.jdon.com/jivejdon/thread/26287#16644889
[该贴被banq于2011-03-27 13:44修改过]

banq 
请问一下，你所说的在浏览器中直接访问是没问题的，可是如果是用ajax访问呢。
ajax要不就直接读缓存，和服务器根本没交互，要不就在url后面加个时间戳每次都是第一次访问。
请问ajax里面怎么解决你所说的问题呢

banq 2011年08月26日 21:21 "@zhagy"的言论

ajax要不就直接读缓存，和服务器根本没交互 ...

方式AJAX调用的URL都不要缓存啊，也就是在服务器端不用http缓存，比如可以从URL扩展名上区分：.shtml/.do是动态不需要缓存，而.html或无后缀名的都是有缓存的。

具体可参考JiveJdon实现方法。jivejdon中间隔检查私信checkmsg.shtml是不设定缓存，与一般动态页面一致。

举个例子：
比如一个页面需要用ajax访问一个服务器上的xml文件，这个xml文件有可能会发生变化。
当客户端第一次访问完成后，这个xml会被浏览器缓存到客户端。但当第二次访问时，如果ajax设置读取缓存，ajax就直接读客户端缓存，这样如果xml发生变化就发现不了。
如果ajax不设置读取缓存，那就会在每个url访问后面加上时间戳，或者设置xmlHTTP.setRequestHeader("If-Modified-Since","0")，不过这样还能得到正确的结果吗。
在jquery里面有

ifModified
Boolean(默认: false) 仅在服务器数据改变时获取新数据。使用 HTTP 包 Last-Modified 头信息判断。在jQuery 1.4中，他也会检查服务器指定的'etag'来确定数据没有被修改过。

不过好像并不起作用

banq 2011年08月27日 11:10 "@zhagy"的言论

访问一个服务器上的xml文件，这个xml文件有可能会发生变化。
当客户端第一次访问完成后，这个xml会被浏览器缓存到客户端 ...

你不要让一个XML文件直接被访问，因为XML属于静态文件，类似Html CSS，如果XML文件经常变化，那么用动态输出，比如jsp或servlet，输出的头部规定为XML格式，而不是普通的text/html格式即可。