캐시(Cache)

캐시 기본 동작

캐시가 없는 경우

- 데이터가 변경되지 않아도 계속 네트워크를 통해서 데이터를 다운로드 받아야 한다.
- 인터넷 네트워크는 매우 느리고 비싸다.
- 브라우저 로딩 속도가 느리다.
- 느린 사용자 경험

캐시 적용한 경우

- 캐시 덕분에 캐시 가능 시간동안 네트워크를 사용하지 않아도 된다.
- 비싼 네트워크 사용량을 줄일 수 있다.
- 브라우저 로딩 속도가 매우 빠르다.
- 빠른 사용자 경험

- 캐시 유효 시간이 초과하면, 서버를 통해 데이터를 다시 조회하고, 캐시를 갱신한다.
- 이 때, 다시 네트워크 다운로드가 발생한다.

검증 헤더와 조건부 요청1

캐시 시간 초과

- 캐시 유효 시간이 초과해서 서버에 다시 요청하면 다음 두 가지 상황이 나타난다.
1) 서버에서 기존 데이터를 변경함.
2) 서버에서 기존 데이터를 변경하지 않음 : 데이터를 전송하는 대신에 저장해 두었던 캐시를 재사용 할 수 있는데, 이 때 클라이언트의 데이터와 서버의 데이터가 같다는 사실을 확인할 수 있는 방법이 필요하다.

- 캐시 유효 시간이 초과해도, 서버의 데이터가 갱신되지 않으면 304 Not Modified + 헤더 메타 정보만 응답한다. (바디X)
- 클라이언트는 서버가 보낸 응답 헤더 정보로 캐시의 메타 정보를 갱신, 클라이언트는 캐시에 저장되어 있는 데이터를 재활용한다.
- 결과적으로 네트워크 다운로드가 발생하지만 용량이 적은 헤더 정보만 다운로드하므로 매우 실용적인 해결책이다.

검증 헤더와 조건부 요청2

검증 헤더

- 캐시 데이터와 서버 데이터가 같은지 검증하는 데이터
- Last-Modified, ETag

조건부 요청 헤더

- 검증 헤더로 조건에 따른 분기
- If-Modified-Since: Last-Modified 사용
- If-None-Math : ETag 사용
- 조건이 만족하면 200 OK, 만족하지 않으면 304 Not Modified

ex.

If-Modified-Since : 이후에 데이터가 수정된 경우?

데이터 미변경 시

- 캐시: 2022년 04월 01일 00:00:00 vs 서버: 2022년 04년 01월 00:00:00 - 304 Not Modified, BODY 정보를 포함하지 않고 헤더 데이터만 전송 - 전송 용량 0.1M ( 헤더 0.1M, 바디 1.0M)

데이터 변경 시

- 캐시: 2022년 04월 01일 00:00:00 vs 서버: 2022년 04년 01월 01:00:00 - 200 OK, BODY 정보를 포함한 모든 데이터 전송 - 전송 용량 1.1M ( 헤더 0.1M, 바디 1.0M)

Last-Modified, If-Modeified-Since 단점

- 1초 미만(0.x초) 단위로 캐시 조정이 불가능
- 날짜 기반의 로직 사용
- 데이터를 수정해서 날짜가 다르지만, 같은 데이터를 수정해서 데이터 결과가 똑같은 경우
- 서버에서 별도의 캐시 로직을 관리하고 싶은 경우 ex. 스페이스나 주석처럼 크게 영향이 없는 변경에서 캐시를 유지하고 싶은 경우

ETag, If-None-Match

- ETag(Entity Tag)
- 캐시용 데이터에 임의의 고유한 버전 이름을 달아줌. ex.ETag: v1.0, ETag : a2jiodwjekskd3
- 데이터가 변경되면 버전 정보를 업데이터해서 변경함(Hash를 다시 생성) ex. ETag : v1.0 ->ETag : v2.0
- ETag만 보내서 같으면 유지, 다르면 다시 받기

- 캐시 제어 로직을 서버에서 완전히 관리
- 클라이언트는 단순히 이 값을 서버에 제공(클라이언트는 캐시 메커니즘을 모름)
ex. 서버는 베타 오픈 기간인 3일 동안 파일이 변경되어도 ETag를 동일하게 유지
애플리케이션 배포 주기에 맞춰 ETag 모두 갱신

캐시 제어 헤더

Cache-Control - 캐시 지시어(directives)

Cache-Control: max-age	캐시 유효 시간, 초 단위
Cache-Control: no-cache	데이터는 캐시해도 되지만, 항상 원(Origin) 서버에 검증하고 사용
Cache-Control: no-store	데이터에 민감한 정보가 있으므로 저장하면 안 됨. (메모리에서 사용하고 최대한 빨리 삭제)

Pragma - 캐시 제어(하위 호환)

- Pragma: no-cache
- HTTP 1.0 하위 호환

Expires - 캐시 만료일 지정(하위 호환)

- expires : Mon, 01 Jan 1990 00:00:00 GMT
- 캐시 만료일을 정확한 날짜로 지정
- HTTP 1.0부터 사용
- 지금은 더 유연한 Cache-Control:max-age 권장
- Cache-Control:max-age와 함께 사용하면 Expires는 무시

프록시 캐시

Cache-Control - 캐시 지시어(directives) - 기타

Cache-Control : public - 응답이 public 캐시에 저장되어도 됨.
Cache-Control : private - 응답이 해당 사용자만을 위한 것임, private 캐시에 저장해야 함(기본값)
Cache-Control : s-maxage - 프록시 캐시에만 적용되는 max-age
Age : 60 (HTTP 헤더) - 오리진 서버에서 응답 후 프록시 캐시 내에 머문 시간(초)

캐시 무효화

Cache-Control (확실한 캐시 무효화 응답)

Cache-Control: no-cache	데이터는 캐시해도 되지만, 항상 원 서버에 검증하고 사용(이름 주의 필요)
Cache-Control: no-store	데이터에 민감한 정보가 있으므로 저장하면 안 됨(메모리에서 사용하고 최대한 빨리 삭제)
Cache-Control: must-revalidate	캐시 만료후 최초 조회시 원 서버에 검증해야 함. 원 서버 접근 실패시 반드시 오류가 발생해야 함 - 504 Gateway Timeout must-revalidate는 캐시 유효 시간이라면 캐시를 사용함
Pragma: no-cache	HTTP 1.0 하위 호환

참고 :

https://inf.run/Szwv

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