Web 快取機制深度解析：Expires、Cache-Control、Last-Modified、ETag 完整指南

核心快取標頭對照

Expires 詳細機制

• 格式：Expires: Wed, 21 Oct 2025 07:28:00 GMT
• Apache mod_expires 可依 MIME 類型自動添加：

  ExpiresActive On
  ExpiresByType image/jpeg "access plus 1 year"
  ExpiresByType text/css "access plus 1 month"
  ExpiresByType application/javascript "access plus 1 month"
  ExpiresByType text/html "access plus 0 seconds"  # 動態頁不快取

• 動態頁面 (PHP/ASP.NET) 若未主動設定，Apache 預設回傳 Expires: Wed, 11 Jan 1984 05:00:00 GMT (永遠過期)。
• 瀏覽器若無 Expires，會根據 Last-Modified 推算啟發式過期時間 (通常為距今 10% 時間差)。

Cache-Control 完整指令集

Last-Modified 與 ETag 驗證流程

1. 首次請求：伺服器回傳 200 OK + Last-Modified + ETag。
2. 二次請求：瀏覽器送出 If-Modified-Since + If-None-Match。
3. 伺服器比對：
   • 均未變更 → 304 Not Modified (無 Body，極快)。
   • 任一變更 → 200 OK + 新內容 + 新標記。

ETag 格式與配置

Apache 預設 FileETag INode MTime Size (Inode+修改時間+大小)。

• 負載均衡多台伺服器： Inode 不同導致 ETag 不同 → 瀏覽器重複下載。
  解決：FileETag MTime Size (移除 Inode) 或 FileETag None (停用 ETag，依賴 Last-Modified)。
• 動態頁面： 應用程式自行生成 ETag (如資料庫版本號/雜湊)。

瀏覽器快取行為觀察

• Firefox/Chrome **永遠快取所有回應** (含過期、無標頭)，除非 Cache-Control: no-store。
• 過期但有 Last-Modified/ETag → 發送條件請求驗證。
• 使用者按 F5/Ctrl+R → 發送 Cache-Control: max-age=0 強制驗證。
• 使用者按 Ctrl+F5/Shift+F5 → 發送 Cache-Control: no-cache (繞過快取直接向源站)。

Apache 完整配置範例

# 載入模組
LoadModule expires_module modules/mod_expires.so
LoadModule headers_module modules/mod_headers.so

# 靜態資源長效快取 + immutable
<IfModule mod_expires.c>
    ExpiresActive On
    ExpiresDefault "access plus 1 month"
    ExpiresByType image/jpeg "access plus 1 year"
    ExpiresByType image/png "access plus 1 year"
    ExpiresByType image/gif "access plus 1 year"
    ExpiresByType image/webp "access plus 1 year"
    ExpiresByType font/woff "access plus 1 year"
    ExpiresByType font/woff2 "access plus 1 year"
    ExpiresByType text/css "access plus 1 month"
    ExpiresByType application/javascript "access plus 1 month"
</IfModule>

# 針對長效快取資源添加 immutable
<IfModule mod_headers.c>
    <FilesMatch "\.(jpg|jpeg|png|gif|webp|woff|woff2|css|js)$">
        Header set Cache-Control "public, max-age=31536000, immutable"
    </FilesMatch>
    
    # 動態頁面不快取
    <FilesMatch "\.(php|jsp|asp|aspx)$">
        Header set Cache-Control "no-store, no-cache, must-revalidate, max-age=0"
        Header set Pragma "no-cache"
        Header set Expires "Wed, 11 Jan 1984 05:00:00 GMT"
    </FilesMatch>
</IfModule>

# 多台負載均衡移除 Inode
FileETag MTime Size

總結

快取策略核心原則：靜態資源長效快取 + 檔名版本化 (指紋) + immutable；動態資源不快取或短效快取 + must-revalidate。正確配置可減少 80%+ 靜態請求，大幅降低延遲與頻寬成本。