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HTTP 協議中 Vary 的一些研究

文章目錄

• HTTP 內容協商
• 有 BUG 的緩存服務
• Nginx 和 SPDY

經常抓包看 HTTP 請求的同學應該對 Vary 這個響應頭字段并不陌生，它有什么用？用?PageSpeed工具檢查頁面時，經常看到「Specify a Vary: Accept-Encoding header（請指定一個 Vary: Accept-Encoding 標頭）」這樣的建議，為什么要這樣做？本文記錄我對 Vary 的一些研究，其中就包含這些問題的答案。

HTTP 內容協商

要了解 Vary 的作用，先得了解 HTTP 的內容協商機制。有時候，同一個 URL 可以提供多份不同的文檔，這就要求服務端和客戶端之間有一個選擇最合適版本的機制，這就是內容協商。

協商方式有兩種，一種是服務端把文檔可用版本列表發給客戶端讓用戶選，這可以使用 300 Multiple Choices 狀態碼來實現。這種方案有不少問題，首先多一次網絡往返；其次服務端同一文檔的某些版本可能是為擁有某些技術特征的客戶端準備的，而普通用戶不一定了解這些細節。舉個例子，服務端通常可以將靜態資源輸出為壓縮和未壓縮兩個版本，壓縮版顯然是為支持壓縮的客戶端而準備的，但如果讓普通用戶選，很可能選擇錯誤的版本。

所以 HTTP 的內容協商通常使用另外一種方案：服務端根據客戶端發送的請求頭中某些字段自動發送最合適的版本。可以用于這個機制的請求頭字段又分兩種：內容協商專用字段（Accept 字段）、其他字段。

首先來看 Accept 字段，詳見下表：

請求頭字段 說明 響應頭字段

Accept	告知服務器發送何種媒體類型	Content-Type
Accept-Language	告知服務器發送何種語言	Content-Language
Accept-Charset	告知服務器發送何種字符集	Content-Type
Accept-Encoding	告知服務器采用何種壓縮方式	Content-Encoding

例如客戶端發送以下請求頭：

BASHAccept:*/* Accept-Encoding:gzip,deflate,sdch Accept-Language:zh-CN,en-US;q=0.8,en;q=0.6

表示它可以接受任何 MIME 類型的資源；支持采用 gzip、deflate 或 sdch 壓縮過的資源；可以接受 zh-CN、en-US 和 en 三種語言，并且 zh-CN 的權重最高（q 取值 0 - 1，最高為 1，最低為 0，默認為 1），服務端應該優先返回語言等于 zh-CN 的版本。

瀏覽器的響應頭可能是這樣的：

Content-Type: text/javascript Content-Encoding: gzip

表示這個文檔確切的 MIME 類型是 text/javascript；文檔內容進行了 gzip 壓縮；響應頭沒有 Content-Language 字段，通常說明返回版本的語言正好是請求頭 Accept-Language 中權重最高的那個。

有時候，上面四個 Accept 字段并不夠用，例如要針對特定瀏覽器如 IE6 輸出不一樣的內容，就需要用到請求頭中的 User-Agent 字段。類似的，請求頭中的 Cookie 也可能被服務端用做輸出差異化內容的依據。

由于客戶端和服務端之間可能存在一個或多個中間實體（如緩存服務器），而緩存服務最基本的要求是給用戶返回正確的文檔。如果服務端根據不同 User-Agent 返回不同內容，而緩存服務器把 IE6 用戶的響應緩存下來，并返回給使用其他瀏覽器的用戶，肯定會出問題 。

所以 HTTP 協議規定，如果服務端提供的內容取決于 User-Agent 這樣「常規 Accept 協商字段之外」的請求頭字段，那么響應頭中必須包含 Vary 字段，且 Vary 的內容必須包含 User-Agent。同理，如果服務端同時使用請求頭中 User-Agent 和 Cookie 這兩個字段來生成內容，那么響應中的 Vary 字段看上去應該是這樣的：

Vary: User-Agent, Cookie

也就是說 Vary 字段用于列出一個響應字段列表，告訴緩存服務器遇到同一個 URL 對應著不同版本文檔的情況時，如何緩存和篩選合適的版本。

有 BUG 的緩存服務

再來看 PageSpeed 的「Specify a Vary: Accept-Encoding header」這個提示，按照上面的說明，Accept-Encoding 屬于內容協商專用字段，服務端只需要在響應頭中增加 Content-Encoding 字段，用來指明內容壓縮格式；或者不輸出 Content-Encoding 表明內容未經過壓縮就可以了。而緩存服務器，應該針對不同的 Content-Encoding 緩存不同內容，再根據具體請求中的 Accept-Encoding 字段返回最合適的版本。

但是有些實現得有 BUG 的緩存服務器，會忽略響應頭中的 Content-Encoding，從而可能給不支持壓縮的客戶端返回緩存的壓縮版本。有兩個方案可以避免這種情況發生：

將響應頭中的 Cache-Control 字段設為 private，告訴中間實體不要緩存它；

增加 Vary: Accept-Encoding 響應頭，明確告知緩存服務器按照 Accept-Encoding 字段的內容，分別緩存不同的版本；

通常為了更好的利用中間實體的緩存功能，我們都用第二種方案。

對于 css、js 這樣的靜態資源，只要客戶端支持 gzip，服務端應該總是啟用它；同時為了避免有 BUG 的緩存服務器給用戶返回錯誤的版本，還應該輸出 Vary: Accept-Encoding。

Nginx 和 SPDY

通常，上面說的這些工作，Web Server 都可以幫我們搞定。對于 Nginx 來說，下面這個配置可以自動給啟用了 gzip 的響應加上 Vary: Accept-Encoding：

gzip_vary on;

用 curl 驗證我博客的 js 文件，響應頭如下：

BASHjerry@www:~$ curl --head https://imququ.com/.../xx.jsHTTP/1.1 200 OK Server: nginx Date: Tue, 31 Dec 2013 16:34:48 GMT Content-Type: application/x-javascript Content-Length: 66748 Last-Modified: Tue, 31 Dec 2013 14:30:52 GMT Connection: keep-alive Vary: Accept-Encoding ETag: "52c2d51c-104bc" Expires: Fri, 29 Dec 2023 16:34:48 GMT Cache-Control: max-age=315360000 Strict-Transport-Security: max-age=31536000 Accept-Ranges: bytes

可以看到，服務端正確輸出了「Vary: Accept-Encoding」，一切正常。

但是用 Chrome 自帶抓包工具看下，這個響應頭卻是這樣：

BASHHTTP/1.1 200 OK cache-control: max-age=315360000 content-encoding: gzip content-type: application/x-javascript date: Tue, 31 Dec 2013 16:35:27 GMT expires: Fri, 29 Dec 2023 16:35:27 GMT last-modified: Tue, 31 Dec 2013 14:30:52 GMT server: nginx status: 200 strict-transport-security: max-age=31536000 version: HTTP/1.1

我的博客支持 SPDY/2 協議，用 Chrome 訪問我博客會走 SPDY，所以上面的響應頭看上有點不同尋常，例如字段名都變成了小寫；多了 status、version 等字段，這些變化下次專門介紹（注：見「SPDY 3.1 中的請求 / 響應頭」）。神奇的是盡管服務端沒任何變化，但響應中的 Vary: Accept-Encoding 卻不見了。

SPDY 規定客戶端必須支持壓縮，這意味著 SPDY 服務器可以直接啟用壓縮而不用關心請求頭中的 Accept-Encoding 字段。下面這段來自 Nginx 支持的 SPDY/2 協議：

User-agents are expected to support gzip and deflate compression. Regardless of the Accept-Encoding sent by the user-agent, the server may select gzip or deflate encoding at any time.?[via]

于是，對于支持 SPDY 的客戶端來說，Vary: Accept-Encoding 沒有用途，Nginx 選擇直接去掉它，可以節省一點流量。curl 或其他不支持 SPDY 協議的客戶端還是走 HTTP 協議，所以看到的響應頭是常規的。

Nginx 的這個做法是否合適一直有爭論，實際上并不是所有支持 SPDY 的 Web Server 都會這么做。例如即使通過 SPDY 協議訪問 Google 首頁的 js 文件，依然可以看到 vary: Accept-Encoding：

BASHHTTP/1.1 200 OK status: 200 OK version: HTTP/1.1 age: 25762 alternate-protocol: 443:quic cache-control: public, max-age=31536000 content-encoding: gzip content-length: 154614 content-type: text/javascript; charset=UTF-8 date: Tue, 31 Dec 2013 23:23:51 GMT expires: Wed, 31 Dec 2014 23:23:51 GMT last-modified: Mon, 16 Dec 2013 21:54:35 GMT server: sffe vary: Accept-Encoding x-content-type-options: nosniff x-xss-protection: 1; mode=block

另外，現階段 Chrome 和 Firefox 都支持 SPDY 協議，但 PageSpeed Chrome 版和 Firefox 版都沒有針對 SPDY 協議做特別處理，所以用它們測試我的博客，還是會提示「Specify a Vary: Accept-Encoding header」，這有點讓人哭笑不得。不過PageSpeed 在線版?已經更新規則，估計擴展版也快了。如果你有潔癖，可以在 Nginx 配置里加上「add_header vary accept-encoding;」手動輸出?Vary?響應頭。

PS：Vary 在 IE 下有很多坑，使用時要格外小心。網上這部分文章比較多，例如 hax 早年寫的?IE 與 Vary 頭，可以點過去了解下。

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發表于?2014-01-01 23:48:33，并被添加「HTTP、Nginx、SPDY」標簽。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的HTTP 协议中 Vary的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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