NSURLCache為你的url請求提供了內存以及磁盤上的綜合緩存機制。使用緩存可以減少向服務發送請求的次數，同時提升了離線或低速網絡中的使用體驗，以及減輕了服務的壓力。
NSURLCache會自動且透明的處理網絡緩存：當一個請求完成下載來自服務器的響應，一個緩存的回應將在本地保存。下次同一個請求再次發起時，本地保存的回應就會馬上返回，不需要連接服務器。
使用緩存，我門一般會在Appdelegate中設置，如下：
- (BOOL)application:(UIApplication *)application
didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions
{
NSURLCache *URLCache = [[NSURLCache alloc] initWithMemoryCapacity:4 * 1024 * 1024
diskCapacity:20 * 1024 * 1024
diskPath:nil];
[NSURLCache setSharedURLCache:URLCache];
}
NSURLRequest有一個cachePolicy屬性，根據該屬性值來設置緩存行為：
- NSURLRequestUseProtocolCachePolicy: 默認行為(使用網絡協議中實現的緩存邏輯)
- NSURLRequestReloadIgnoringLocalCacheData: 不使用緩存，每次都從網絡下載。
- NSURLRequestReloadIgnoringLocalAndRemoteCacheData:不僅忽略本地緩存，同時也忽略代理服務器或其他中間介質如：CDN等的緩存。
- NSURLRequestReturnCacheDataDontLoad: 無論緩存是否過期，先使用本地緩存數據。如果緩存中沒有申請所對應的數據，那么從原始地址加載數據。
- NSURLRequestReturnCacheRevalidatingCacheData:從原始地址確認緩存數據的合法性后，緩存數據就可以使用，否則從原始地址加載。
其中NSURLRequestReloadIgnoringLocalAndRemoteCacheData 和 NSURLRequestReloadRevalidatingCacheData 根本沒有實現。
最常用的緩存策略是默認行為：NSURLRequestUseProtocolCachePolicy
它的緩存步驟是：
1，如果一個Request的NSCacheURLResponse不存在，就去請求網絡。
2，如果一個Request的NSCacheURLResponse存在，就去檢查response去決定是否需要重新獲取。檢查Resopne header的Cache-Control字段是否含有must-revalidated字段(http1.1)
3, 如果包含must-revalidated字段，就通過HEAD方法請求服務器，判斷Response頭是否有跟新，如果有則去獲取數據，如果沒有則直接使用cache資源。
4，如果不包含must-revalidated字段，就查看Cache-Control是否包含其他字段，比如max-age等等是否過期，如果過期，同3一樣使用HEAD方法去檢查Response頭，是否為最新數據，如果有則去請求服務器，反之取cache。如果沒有過期，直接取cache。
以下是證明設置NSURLRequestUseProtocolCachePolicy后直接使用本地緩存而不在請求網絡的demo：
- (void)demoGet{
NSString *aburl = @"http://cdn-qn0.jianshu.io/assets/base-ded41764c207f7ff545c28c670922d25.js";
NSURL *url = [NSURL URLWithString:aburl];
NSMutableURLRequest *request = [NSMutableURLRequest requestWithURL:url cachePolicy:NSURLRequestUseProtocolCachePolicy timeoutInterval:15.0];
[NSURLConnection sendAsynchronousRequest:request queue:[NSOperationQueue mainQueue] completionHandler:^(NSURLResponse *response, NSData *data, NSError *connectionError) {
NSString *result = [[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding];
NSLog(@"%@", result);
}];
}
鏈接url是我從網絡上隨便找的一個鏈接，它的響應頭Cache-Control字段的值為：31536000. 可以說是相當大的。
當第一次請求到數據后，斷開網絡，再次離線請求，依舊可以獲取到數據，該數據來自Cache。降低了對網絡的依賴，減輕了服務的壓力，同時也提升了用戶體驗。
有些情況下服務端api并沒有設置緩存頭：Cache-Control。但是我們又希望能夠自動緩存一些數據，則可以實現NSURLSessionDataDelegate 協議中的一個方法：
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session
dataTask:(NSURLSessionDataTask *)dataTask
willCacheResponse:(NSCachedURLResponse *)proposedResponse
completionHandler:(void (^)(NSCachedURLResponse *cachedResponse))completionHandler
如下：
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session
dataTask:(NSURLSessionDataTask *)dataTask
willCacheResponse:(NSCachedURLResponse *)proposedResponse
completionHandler:(void (^)(NSCachedURLResponse *cachedResponse))completionHandler
{
NSURLResponse *response = proposedResponse.response;
NSHTTPURLResponse *HTTPResponse = (NSHTTPURLResponse*)response;
NSDictionary *headers = HTTPResponse.allHeaderFields;
NSCachedURLResponse *cachedResponse;
if (headers[@"Cache-Control"])
{
NSMutableDictionary *modifiedHeaders = headers.mutableCopy;
[modifiedHeaders setObject:@"max-age=60" forKey:@"Cache-Control"];
NSHTTPURLResponse *modifiedResponse = [[NSHTTPURLResponse alloc]
initWithURL:HTTPResponse.URL
statusCode:HTTPResponse.statusCode
HTTPVersion:@"HTTP/1.1"
headerFields:modifiedHeaders];
cachedResponse = [[NSCachedURLResponse alloc]
initWithResponse:modifiedResponse
data:proposedResponse.data
userInfo:proposedResponse.userInfo
storagePolicy:proposedResponse.storagePolicy];
}
else
{
cachedResponse = proposedResponse;
}
completionHandler(cachedResponse);
}
通用的緩存方案：
HTTP緩存策略中，我們從服務器獲取Response后，可以找到(如果有)Response中包含Etag或則Last-Modified字段。當我們做第二次重復請求的時候，可以從CachedURLResponse取出來，把相應字段拼接在HTTPRequestHeader中（例如，IMS，If-Modified-Since配合Last_Modified），然后發送請求，服務端收到后，如果客戶端的資源是最新的，那么就會返回304為Response，而不返回任何內容。反之，如果客戶端資源落后了，則直接返回200，并返回Data給客戶端。
通過Last-Modified來實現緩存:
通過Last-Modified來確定服務端數據是否已經修改，客戶端緩存是否有效。
Last-Modified顧名思義就是資源的最后修改時間戳，往往與緩存時間進行比較來判斷是否過期(比較操作有服務端實現).
在第一次請求一個URL時候，服務端給出響應，響應頭中有一個Last-Modified的屬性標記此文件在服務端最后被修改的時間，格式類似這樣：
Last-Modified: Fri, 12 May 2006 18:53:33 GMT
總結下來它的結構如下：
響應頭：Last-Modified
請求頭: If-Modified-Since
如果服務器的資源沒有變化，則自動返回HTTP304, data為空， 節省了傳輸數據量。服務端發生變化或者重啟服務器時，則重新發出資源，從而保證不向客戶端發送重復資源，也保證了當服務發生變化的時候，客戶端可以得到最新的資源
代碼如下：
- (void)getData {
NSURL *url = [NSURL URLWithString:kLastModifiedImageURL];
NSMutableURLRequest *request = [NSMutableURLRequest requestWithURL:url cachePolicy:NSURLRequestReloadIgnoringCacheData timeoutInterval:15.0];
// 發送 LastModified
if (self.localLastModified.length > 0) {
[request setValue:self.localLastModified forHTTPHeaderField:@"If-Modified-Since"];
}
[[[NSURLSession sharedSession] dataTaskWithRequest:request completionHandler:^(NSData *data, NSURLResponse *response, NSError *error) {
// NSLog(@"%@ %tu", response, data.length);
// 類型轉換（如果將父類設置給子類，需要強制轉換）
NSHTTPURLResponse *httpResponse = (NSHTTPURLResponse *)response;
NSLog(@"statusCode == %@", @(httpResponse.statusCode));
// 判斷響應的狀態碼是否是 304 Not Modified （更多狀態碼含義解釋： https://github.com/ChenYilong/iOSDevelopmentTips）
if (httpResponse.statusCode == 304) {
NSLog(@"加載本地緩存圖片");
// 如果是，使用本地緩存
// 根據請求獲取到`被緩存的響應`！
NSCachedURLResponse *cacheResponse = [[NSURLCache sharedURLCache] cachedResponseForRequest:request];
// 拿到緩存的數據
data = cacheResponse.data;
}
// 獲取并且紀錄 LastModified
self.localLastModified = httpResponse.allHeaderFields[@"Last-Modified"];
NSLog(@"%@", self.localLastModified);
}] resume];
通過Etag來確定服務端是否數據有變化
HTTP協議規定Etag為"被請求變量的實體值"，其實就是一個hash值，唯一標記資源。服務器單獨負責判斷Etag是什么含義，并在HTTP響應頭中將其傳送到客戶端，以下是服務端返回的格式：
Etag："50b1c1d4f775c61:df3"
客戶端的查詢跟新格式是這樣的：
If-None-Match: W/"50b1c1d4f775c61:df3"
其中
If-None-Match 與響應頭的Etag相對應，可以判斷本地緩存數據是否發生變化。
如果Etag沒有改變，則返回304，data為空。與Last-Modified一樣
總結下來結構如下：
響應頭:Etag
請求頭:If-None-Match
- (void)getData{
NSURL *url = [NSURL URLWithString:kETagImageURL];
NSMutableURLRequest *request = [NSMutableURLRequest requestWithURL:url cachePolicy:NSURLRequestReloadIgnoringCacheData timeoutInterval:15.0];
// 發送 etag
if (self.etag.length > 0) {
[request setValue:self.etag forHTTPHeaderField:@"If-None-Match"];
}
[[[NSURLSession sharedSession] dataTaskWithRequest:request completionHandler:^(NSData *data, NSURLResponse *response, NSError *error) {
// NSLog(@"%@ %tu", response, data.length);
// 類型轉換（如果將父類設置給子類，需要強制轉換）
NSHTTPURLResponse *httpResponse = (NSHTTPURLResponse *)response;
NSLog(@"statusCode == %@", @(httpResponse.statusCode));
// 判斷響應的狀態碼是否是 304 Not Modified （更多狀態碼含義解釋： https://github.com/ChenYilong/iOSDevelopmentTips）
if (httpResponse.statusCode == 304) {
NSLog(@"加載本地緩存圖片");
// 如果是，使用本地緩存
// 根據請求獲取到`被緩存的響應`！
NSCachedURLResponse *cacheResponse = [[NSURLCache sharedURLCache] cachedResponseForRequest:request];
// 拿到緩存的數據
data = cacheResponse.data;
}
// 獲取并且紀錄 etag，區分大小寫
self.etag = httpResponse.allHeaderFields[@"Etag"];
NSLog(@"%@", self.etag);
}] resume];
}
由于修改資源后Etag值會立即改變。這也決定了Etag在斷點下載時非常有用。比如AFNetworking在進行斷點下載時候，就是借助它來檢驗數據的。祥見AFHTTPRequestOperation類中的用法：
- (void)pause {
unsigned long long offset = 0;
if ([self.outputStream propertyForKey:NSStreamFileCurrentOffsetKey]) {
offset = [[self.outputStream propertyForKey:NSStreamFileCurrentOffsetKey] unsignedLongLongValue];
} else {
offset = [[self.outputStream propertyForKey:NSStreamDataWrittenToMemoryStreamKey] length];
}
NSMutableURLRequest *mutableURLRequest = [self.request mutableCopy];
if ([self.response respondsToSelector:@selector(allHeaderFields)] && [[self.response allHeaderFields] valueForKey:@"ETag"]) {
//若請求返回的頭部有ETag，則續傳時要帶上這個ETag，
//ETag用于放置文件的唯一標識，比如文件MD5值
//續傳時帶上ETag服務端可以校驗相對上次請求，文件有沒有變化，
//若有變化則返回200，回應新文件的全數據，若無變化則返回206續傳。
[mutableURLRequest setValue:[[self.response allHeaderFields] valueForKey:@"ETag"] forHTTPHeaderField:@"If-Range"];
}
//給當前request加Range頭部，下次請求帶上頭部，可以從offset位置繼續下載
[mutableURLRequest setValue:[NSString stringWithFormat:@"bytes=%llu-", offset] forHTTPHeaderField:@"Range"];
self.request = mutableURLRequest;
[super pause];
}
參考：http://nshipster.cn/nsurlcache/
http://chesterlee.github.io/blog/2014/08/10/ioszhong-de-urlcacheji-zhi/
http://www.hpique.com/2014/03/how-to-cache-server-responses-in-ios-apps/
