Оригинал статьи находится здесь
Введение
В старые добрые времена, когда создание web-сайтов представляло из себя такое простое занятие, как набор нескольких HTML-страниц, отправка web-страниц в браузер была простой отправкой файла web-сервером. Посетители сайта могли видеть эти небольшие, исключительно текстовые странички, почти мгновенно (если не считать пользователей медленных модемов). Как только страница была загружена, браузер кэширует её где-нибудь на локальном компьютере, чтобы в случае повторного запроса страницы, можно было взять его локальную версию из кэша, послав лишь короткий запрос, чтобы убедиться, что страница на сервере не была изменена. Запросы обрабатывались быстро и как можно эффективней, и все были счастливы (кроме использующих модемы 9600 бод).
Появление динамических web-страниц изменило положение вещей в худшую сторону, эффективно "сломав" эту модель обслуживания web-страниц благодаря наличию двух проблем:
1. Когда сервером получен запрос динамической web-странички, производится некоторая промежуточная обработка, например синтаксический анализ (парсинг) скрипта движком PHP, которая должна быть завершена. Благодаря этому получаем задержку перед тем, как web-сервер начнёт отправку вывода в браузер. Для простого PHP-скрипта это не существенно, но для более сложного приложения движок PHP может выполнить много действий прежде чем страница будет готова для отправки. Эти дополнительные действия приводят к заметной задержке между запросами пользователей и реальным отображением страниц в их браузерах.
2. Типичный web-сервер, например Apache, использует время модификации файла чтобы правильно сообщить web-браузеру состояние кэша запрашиваемой странички. Для динамических web-страниц, фактически PHP-скрипт может изменяться только изредка, в то время как отображаемый им контент, возможно располагающийся в базе данных, изменяется часто. Web-сервер не имеет возможности знать о наличии изменений в базе данных, тем не менее он не отправляет дату последней модификации. Если клиент (браузер) не получает никакого признака того, как долго данные являются корректными, он предполагает, что в следующий раз необходимо запросить страничку по новой. Web-сервер всегда будет отвечать обновлённой версией странички, независимо от того, изменились ли данные. Чтобы избежать этого недостатка большинство web-разработчиков используют мета-тэги или HTTP-заголовки, чтобы сообщить браузеру никогда не использовать кэшированную версию странички. Однако это отрицает естественную способность web-браузера кэшировать web-страницы и обладает некоторыми существенными недостатками. Например, содержание динамической странички может изменяться раз в сутки, поэтому выгода, получаемая от наличия даже 24-часового кэширования странички браузером, очевидна.
Обычно для маленьких PHP-приложений вполне можно игнорировать существование этих проблем, однако с увеличением сложности и повышением трафика Вашего сайта Вы можете столкнуться с проблемами. Тем не менее, обе эти проблемы могут быть решены, первая путём кэширования на стороне сервера, вторая путём управления кэшированием на стороне клиента из вашего приложения. Подход, который вы будете использовать для решения проблем, будет зависеть от вашей области применения, но в этой главе мы увидим, как вы можете решить обе проблемы используя PHP и некоторые классы библиотеки PEAR.
Обратите внимание, что в главе "Кэширование" обсуждаются только решения, осуществляемые при помощи PHP. Они не должны быть перепутаны с решениями кэширования скриптов, работающими на основе оптимизации и кэширования откомпилированных PHP-скриптов. В эту группу можно включить Zend Accelerator, ionCube PHP Accelerator и Turck MMCache, последний является единственным на сегодняшний день акселератором готовым для использования в PHP, установленном под Windows.
Как я предотвращаю кэширование страницы браузерами?
Прежде чем мы рассмотрим методы клиентского и серверного кэширования, в первую очередь мы должны понять, как вообще предотвратить кэширование страниц web-браузером (и прокси-серверами). Основной способ достижения этого использует мета-тэги HTML:
PHP:
<meta http-equiv="Expires" content="Mon, 26 Jul 1997 05:00:00 GMT" />
<meta http-equiv="Pragma" content="no-cache" />
Вставив прошедшую дату в мета-тэг Expires, вы сообщаете браузеру, что кэшированная копия странички всегда является устаревшей. Это значит, что браузер никогда не должен кэшировать страницу. Мета-тэг Pragma: no-cache довольно хорошо поддерживаемое соглашение, которому следует большинство web-браузеров. Обнаружив этот тэг, они обычно не кэшируют страницу (хотя никаких гарантий нет, это всего лишь соглашение).
Это хорошо звучит, но есть две проблемы, связанные с использованием мета-тэгов:
1. Если тэг не существовал когда страница была запрошена браузером впервые, но появляется позже (например, вы модифицировали включаемый файл pageheader.php который является шапкой каждой web-страницы), браузер останется в блаженном неведении и воспользуется свей кэшированной копей оригинала.
Прокси-серверы, кэширующие web-страницы, как например общий ISP, вообще не будет исследовать непосредственно содержимое HTML-документа. Вместо этого они полагаются только на web-сервер, с которого пришли документы, и протокол HTTP. Иными словами, web-браузер может считать, что не должен кэшировать страницу, но прокси-сервер между браузером и вашим web-сервером вероятно не знает этого – и продолжит отправлять клиенту ту же самую, уже устаревшую, страницу.
Лучший подход состоит в том, чтобы использовать непосредственно протокол HTTP с помощью функции PHP header, эквивалентно приведённым выше двум мета-тэгам:
PHP:
<?php
header('Expires: Mon, 26 Jul 1997 05:00:00 GMT');
header('Pragma: no-cache');
?>
Мы можем пойти на один шаг вперёд, воспользовавшись заголовком Cache-Control совместимым с браузерами, поддерживающими HTTP 1.1:
PHP:
<?php
header('Expires: Mon, 26 Jul 1997 05:00:00 GMT');
header('Cache-Control: no-store, no-cache, must-revalidate');
header('Cache-Control: post-check=0, pre-check=0', FALSE);
header('Pragma: no-cache');
?>
Это гарантирует, что никакой web-браузер или промежуточный прокси-сервер не будет кэшировать страницу, таким образом посетители всегда получат самую последнюю версию контента. Фактически, первый заголовок должен быть самодостаточным, это лучший способ гарантировать, что страница не кэшируется. Заголовки Cache-Control и Pragma добавлены с целью «подстраховаться». Хотя они не работают во всех браузерах или прокси, они отловят некоторые случаи, в которых Expires не работает должным образом (например, если дата на компьютере клиента установлена неправильно).
Конечно, полный отказ от кэширования обеспечивает нас проблемами, которые мы обсуждали в начале этой главы. Сейчас мы рассмотрим решение этих проблем.
Internet Explorer и кэширование загрузки файлов
Наше обсуждение о PDF, приведённое в главе 3, Альтернативные типы контента, объяснило, что проблемы могут возникать, когда вы имеете дело с кэшированием и загрузкой файлов. Если при обслуживании загрузки файла PHP-скриптом используются такие заголовки, как например Content-Disposition: attachment, filename=myFile.pdf или Content-Disposition: inline, filename=myFile.pdf у вас будут проблемы с Internet Explorer’ом, если вы сообщите браузеру не кэшировать страницу.
Internet Explorer оперирует загрузкой довольно необычным образом, выполняя два запроса к web-сайту. Первый запрос загружает файл и сохраняет его в кэше, пока не будет создан второй запрос (без сохранения отклика). Этот запрос вызывает процесс передачи файла конечному пользователю в соответствии с типом файла (например, запускает Acrobat Reader, если файл является PDF-документом). Это значит, что если вы отправили заголовки, запрещающие браузеру кэшировать страницу, Internet Explorer удалит файл между первым и вторым запросом, в результате чего конечный пользователь ничего не получит. Если файл, который вы отдаёте PHP-скриптом, не изменяется, одним из простейших решений будет убрать «запрещающие кэширование» заголовки из скрипта.
Если загружаемый файл регулярно изменяется (т.е. вы хотите, чтобы браузер загружал новейшую версию), вы должны использовать заголовок Last-Modified который будет рассмотрен в этой главе позднее, и гарантировать, что время модификации между двумя последовательными запросами не изменяется. Вы должны сделать это таким образом, чтобы не повлиять на пользователей браузеров, правильно оперирующих загрузкой. Одним из решений в этом случае будет сохранение файла на вашем web-сервере и предоставление простой ссылку к нему, предоставив web-серверу сообщать за вас заголовки кэширования. Конечно, это решение не может быть приемлемым, если предполагается авторизованный доступ к файлу, это решение допускает непосредственную загрузку сохранённого файла.
Как я могу захватить данные на стороне сервера для кэширования?
Пришло время взглянуть на то, как мы можем уменьшить задержку при помощи кэширования вывода на стороне сервера. Общий подход начинает предоставлять страницу как обычно, выполняя запросы к базе данных и так далее на PHP. Тем не менее, перед отправкой результата в браузер, мы захватываем его и сохраняем готовую страницу, например, в файле. При следующем запросе, PHP-скрипт сначала проверяет наличие кэшированной версии страницы. Если она существует, скрипт отправляет в браузер версию из кэша, исключая таким образом задержку на повторное создание страницы.
Несколько слов о кэшировании при помощи шаблонов
Шаблонные движки типа Smarty часто говорят о кэшировании шаблонов. Обычно эти движки предлагают встроенный механизм для сохранения откомпилированной версии шаблона (т.е. генерируют из шаблона PHP-исходник), что предохраняет нас от необходимости парсить шаблон каждый раз, когда запрашивается страница. Это не нужно путать с кэшированием вывода, которое имеет отношение к кэшированию предоставляемого HTML (или другого вывода), который посылает PHP в браузер. Вы можете успешно использовать оба типа кэширования одновременно на одном и том же сайте.
Сейчас мы рассмотрим встроенный механизм кэширования на PHP, использующий буферизацию вывода, который может использоваться вами независимо от способа создания контента (с шаблонами или без шаблонов). Рассмотрим ситуацию в которой ваш скрипт отображает результат использую, к примеру, echo или print, чтобы выдать данные непосредственно в браузер. В таком случае вы можете использовать функции управления выводом PHP для хранения данных в буферной памяти, над которой ваш PHP-скрипт имеет и доступ, и контроль.
Вот простой пример:
Пример 5.1.1.php
PHP:
<?php
// Начинаем буферизацию вывода
ob_start();
// Выводим некоторый текст (который сохраняется в буфере);
echo '1. Выводим это в буфер<br />';
// Получаем содержимое буфера
$buffer = ob_get_contents();
// Останавливаем буферизацию и очищаем буфер вывода
ob_end_clean();
// Выводим некоторый текст обычным образом
echo '2. Нормальный вывод<br />';
// Вывод содержимого буфера
echo $buffer;
?>
Сам буфер хранит вывод как строку. Так, в вышеприведённом скрипте мы начинаем буферизацию с ob_start и используем echo, чтобы вывести что-либо. Затем мы используем ob_get_contents, чтобы выбрать данные, помещённые в буфер оператором echo, и сохранить их в строке. Функция ob_end_clean останавливает буферизацию вывода и уничтожает его содержимое, как альтернативу можно использовать ob_end_flush, чтобы вывести содержимое буфера.
Вышеописанный скрипт выведет:
Цитата:
2. Нормальный вывод
1. Выводим это в буфер
Другими словами, мы захватили вывод первого echo, затем послали его браузеру после второго echo. Как видно из этого простого примера, буферизация вывода является очень мощным инструментом для формирования вашего сайта, она обеспечивает решение для кэширования, как мы скоро увидим, и является отличным способом скрыть ошибки от посетителей вашего сайта (смотрите главу 10, Обработка ошибок). Она также обеспечивает альтернативную возможность для переадресации браузера в ситуациях типа аутентификации пользователя.
