HTTP Cache

웹 사이트와 애플리케이션의 이전에 fetch한 자원을 재사용하는 것으로 성능 향상을 기대할 수 있습니다. 자원을 재사용하는 웹 캐시는 latency와 network traffic을 줄여서 웹 사이트를 더 responsive하게 만들어 줍니다.

Types of caches

HTTP cache에는 shared와 private cache, 2가지 종류의 캐시가 있습니다.

• shared cache : 여러 명의 유저를 위한 cache 이며 ISP나 회사에서 사용하는 web proxy에 주로 사용 됩니다.
• private cache : 한 명의 유저를 위한 cache 이며 HTTP를 통해 통신하는 모든 document에 사용 됩니다.

Targets of caching operations

HTTP 캐싱은 주로 GET methods를 사용하는 것을 장려합니다.

아래는 캐싱이 주로 사용되는 형태 입니다

• HTML 문서, image 나 파일같은 자원을 포함하는 GET reqeust에 대한 200 response
• 301 response (permanent redirect)
• 404 response (Not Found)
• 206 response (Partial Content)
• GET method 외에 유저가 적절한 해더를 사용하는 경우

Controlling caching

Cache-Control 헤더

Cache-Control 헤더는 요청과 응답에 대한 캐시 정책을 정의합니다.
Cache-Control 헤더에 주로 사용되는 값을 알아보겠습니다.

No caching

Cache-Control : no-store

말 그대로 캐싱하지 않습니다.

Cache but revalidate

이미 cache 되어있는 응답이 있지만, origin 서버에서 validation을 요청 한 후 응답을 가져 옵니다.

Cache-Control : no-cache

Private and public caches

public은 shared cache, private은 private cache 입니다.
shared cache에는 Authroization header 값이 저장되지 않지만 public 을 사용하면 캐싱할 수 있습니다.

Cache-Control : private
Cache-Control : public

Expiration

max-age=<seconds>를 이용하여 cache된 자원을 얼마나 refresh 하지 않아도 되는지 나타냅니다. (단위는 초)

Cache-Control: max-age=31536000

Validation

must-revalidate를 사용하면 cache는 반드시 자원을 사용하기 전에 verify 해야 합니다. 또한 expired된 자원은 사용할 수 없습니다.

Cache-Control: must-revalidate

Freshness

자원이 cache에 저장되면, 이론적으로 cache는 영원히 사용 되어야 합니다. 하지만 cache는 한정된 공간을 가지고 있기 때문에 주기적으로 저장소에서 제거 해야 합니다. 이 프로세스를 cache eviction이라고 부릅니다.

또한 몇몇 자원은 서버에서 변하기 때문에 cache는 업데이트 되어야 합니다. HTTP는 client-server 프로토콜 이기 때문에 클라이언트는 서버 자원이 변했는지 알 수가 없습니다. 그래서 expiratoin time을 사용합니다. expiration time 전 자원은 fresh resource라고 부르며 expiration time이 지난 후는 resource는 stale resource라고 부릅니다.

Eviction algorith은 statle resource를 fresh resource로 바꾼다.

클라이언트가 stale resource를 요청하게 되면 If-None-Match header를 통해 이 자원이 여전히 fresh한지 확인합니다. 만약 그렇다면 서버는 body없이 304 header를 응답합니다.

Revved resources

caching 하면 할 수록 웹사이트는 더 빨라지고 성능이 향상 됩니다. 그렇기 때문에 expiration time을 늘리면 늘릴수록 유리 합니다. 하지만 주기적으로 자원이 변경되는 요청에서의 캐시는 상관 없지만 그렇지 않은 요청에 대해서는 어떻게 처리해야할지 어려웁니다.

그래서 웹 개발자는 revving 이라고 불리는 기술을 사용하여 비정기적으로 변경되는 자원 요청에 대한 캐싱 방법을 고안했습니다. 자원에 revision 이름을 추가하여 관리를 하는 것입니다. 하지만 이 방법은 해당 자원이 모든 자원과 연결되어야 하는 단점을 가지고 있습니다.

참고자료

• https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/HTTP/Caching
• https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/HTTP/Headers/Cache-Control
• https://stackoverflow.com/questions/626057/is-it-possible-to-cache-post-methods-in-http
• https://stackoverflow.com/questions/47693414/http-caching-in-api-based-application