HTTP キャッシュ

HTTP キャッシュとは

HTTP キャッシュは、Cache-Control、ETag、Last-Modified ヘッダーを使って、ブラウザや CDN にレスポンスをキャッシュさせる仕組みである。同じリソースへの再リクエストを削減し、ページの表示速度を向上させ、サーバーの負荷を軽減する。

Cache-Control ヘッダー

Cache-Control ヘッダーを図で示す。

Cache-Control: public, max-age=31536000, immutable

ディレクティブ	意味
public	CDN やプロキシでもキャッシュ可能
private	ブラウザのみキャッシュ可能 (CDN 不可)
max-age=N	N 秒間キャッシュを有効とする
no-cache	キャッシュするが、使用前にサーバーに検証する
no-store	一切キャッシュしない
immutable	max-age 内は再検証しない
stale-while-revalidate=N	期限切れ後 N 秒間は古いキャッシュを返しつつ裏で更新

コンテンツ種別ごとの設定

コンテンツ種別ごとの設定を以下にまとめる。

コンテンツ	Cache-Control	理由
JS/CSS (ハッシュ付き)	public, max-age=31536000, immutable	ファイル名にハッシュを含むため、内容が変われば URL が変わる
画像	public, max-age=2592000	30 日キャッシュ
HTML	public, max-age=0, must-revalidate	常にサーバーに検証
API レスポンス	no-store	キャッシュしない
ユーザー固有データ	private, no-store	CDN にキャッシュさせない

ETag による条件付きリクエスト

ETag による 条件付きリクエストを図で示す。

1回目のリクエスト:
  GET /api/users/123
  → 200 OK
  → ETag: "abc123"
  → Cache-Control: no-cache

2回目のリクエスト:
  GET /api/users/123
  If-None-Match: "abc123"
  → 304 Not Modified (ボディなし、帯域節約)
  or
  → 200 OK + 新しい ETag (データが変更された場合)

ETag はレスポンスのハッシュ値で、データが変更されていなければ 304 を返す。レスポンスボディの転送を省略できる。

CloudFront でのキャッシュ制御

CloudFront はオリジンの Cache-Control ヘッダーに従ってキャッシュする。キャッシュポリシーでオーバーライドも可能。

stale-while-revalidate

stale-while-revalidate を図で示す。

Cache-Control: public, max-age=300, stale-while-revalidate=60

300 秒間はキャッシュを返す。300〜360 秒の間は古いキャッシュを即座に返しつつ、バックグラウンドでオリジンから最新データを取得する。ユーザーは常に即座にレスポンスを受け取れる。

よくある失敗

HTML に長い max-age を設定

HTML に max-age=31536000 を設定すると、デプロイしても古い HTML がキャッシュから返り続ける。HTML は max-age=0 にし、JS/CSS はファイル名ハッシュ + 長い max-age にする。

理論と実装の両面から学ぶなら関連書籍が参考になる。