iOS中HTTPS缓存的工作原理与优势
一、引言
随着移动互联网的普及，iOS系统作为移动设备的代表操作系统之一，其性能优化和网络请求处理机制备受关注。
在iOS开发中，HTTPS缓存机制对于提高应用性能和用户体验具有重要意义。
本文将深入探讨iOS中HTTPS缓存的工作原理及其优势。
二、HTTPS缓存概述
HTTPS缓存是指iOS系统在处理HTTPS网络请求时，将部分数据保存在本地，以便后续请求时直接使用缓存数据，从而减少网络请求延迟，提高应用性能。
HTTPS缓存包括两部分：响应缓存和请求缓存。
响应缓存存储服务器返回的HTML文档、图片等资源文件，请求缓存则存储用户的请求数据。
三、HTTPS缓存工作原理
1. 缓存策略
iOS系统采用一定的缓存策略来决定是否使用缓存数据。
当应用发起HTTPS请求时，系统首先检查本地缓存中是否存在相同的数据。
如果存在且满足缓存策略要求，则直接使用缓存数据；否则，向服务器发起网络请求，获取最新数据并更新本地缓存。
2. 缓存验证
为了确保缓存数据的准确性，服务器会为每个资源设置一个过期时间（TTL）和版本号等信息。
当应用发起请求时，会将本地缓存的版本号与服务器上的版本号进行对比。
如果本地版本号较新，则直接使用本地缓存数据；否则，从服务器获取最新数据。
这种验证机制保证了缓存数据的时效性和准确性。
四、HTTPS缓存的优势
1. 提高应用性能
通过缓存HTTPS请求的数据，iOS系统可以减少网络请求次数和延迟，从而提高应用性能。
当应用需要加载相同的资源时，可以直接使用本地缓存数据，避免了从服务器下载数据的时间。
这对于提高用户体验和降低服务器负载具有重要意义。
2. 减少数据传输量
通过HTTPS缓存机制，可以显著减少需要从服务器传输的数据量。
由于大部分资源已经被缓存到本地，因此每次发起请求时只需要验证或更新部分数据即可。
这不仅可以减轻服务器压力，还可以节省用户的数据流量。
3. 加速页面加载速度
在iOS系统中使用HTTPS缓存机制可以显著加速页面加载速度。
当用户打开应用或页面时，系统可以快速从本地获取部分资源文件，缩短页面渲染时间。
这对于提高用户体验和提高应用竞争力具有重要意义。
特别是对于大型应用和需要加载大量资源的页面来说，HTTP缓存的效果更为显著。
4. 提升应用的可靠性
当网络状况不佳时，HTTPS缓存机制可以保证应用的正常运行。
由于部分数据已经存储在本地，即使在网络不稳定的情况下，应用仍然可以加载部分资源并展示给用户。
这大大提高了应用的可靠性和稳定性。
同时，对于离线阅读等场景来说，HTTP缓存是实现离线功能的关键技术之一。
开发者可以利用HTTP缓存机制将用户需要的数据提前下载到本地进行存储以便在用户离线状态下也能正常使用相关功能提高用户体验和用户粘性。
这对于移动应用来说至关重要因为移动设备的网络状况往往不稳定并且移动设备用户往往希望在离线状态下也能使用应用的部分功能例如阅读新闻资讯浏览图片等。
通过利用HTTP缓存机制开发者可以很好地满足这些需求从而提升应用的竞争力获得更多用户的青睐和好评五、结论在移动互联网时代随着网络速度和用户需求的变化优化应用性能和提高用户体验成为开发者的重要任务之一而HTTPS缓存机制是实现这一目标的关键技术之一本文深入探讨了iOS中HTTPS缓存的工作原理和优势开发者可以根据实际需求合理使用HTTP缓存机制提高应用性能降低服务器负载减少数据传输量加速页面加载速度提升应用的可靠性实现离线功能提高用户体验和用户粘性从而为应用的成功打下坚实的基础。
, 五、结论部分需要单独成段并单独成文。
以下是修改后的文章：
五、结论
在移动互联网时代，随着网络速度和用户需求的变化，优化应用性能和提高用户体验成为开发者的重要任务之一。
HTTPS缓存机制是实现这一目标的关键技术之一。
本文深入探讨了iOS中HTTPS缓存的工作原理及其优势，包括提高应用性能、减少数据传输量、加速页面加载速度以及提升应用的可靠性等。
开发者可以根据实际需求合理利用HTTP缓存机制，提高应用性能、降低服务器负载，并提升用户体验和用户粘性，为应用的成功打下坚实的基础。
在实际开发中，开发者应注意选择合适的数据存储方式和使用适当的缓存策略，以实现最佳的应用性能和用户体验效果。
https和http的区别？
HTTP 属于超文本传输协议，用来在 Internet 上传送超文本，而 HTTPS 为安全超文本传输协议，在 HTTPS 基础上拥有更强的安全性，简单来说 HTTPS 是 HTTP 的安全版，是使用 TLS/SSL 加密的 HTTP 协议。
超文本传输协议HTTP协议被用于在Web浏览器和网站服务器之间传递信息，HTTP协议以明文方式发送内容，不提供任何方式的数据加密，如果攻击者截取了Web浏览器和网站服务器之间的传输报文，就可以直接读懂其中的信息，因此，HTTP协议不适合传输一些敏感信息，比如：信用卡号、密码等支付信息。
为了解决HTTP协议的这一缺陷，需要使用另一种协议：安全套接字层超文本传输协议HTTPS，为了数据传输的安全，HTTPS在HTTP的基础上加入了SSL协议，SSL依靠证书来验证服务器的身份，并为浏览器和服务器之间的通信加密。
一、HTTP和HTTPS的基本概念
HTTP：是互联网上应用最为广泛的一种网络协议，是一个客户端和服务器端请求和应答的标准（TCP），用于从WWW服务器传输超文本到本地浏览器的传输协议，它可以使浏览器更加高效，使网络传输减少。
HTTPS：是以安全为目标的HTTP通道，简单讲是HTTP的安全版，即HTTP下加入SSL层，HTTPS的安全基础是SSL，因此加密的详细内容就需要SSL。
HTTPS协议的主要作用可以分为两种：一种是建立一个信息安全通道，来保证数据传输的安全；另一种就是确认网站的真实性。
二、HTTP与HTTPS有什么区别？
HTTP协议传输的数据都是未加密的，也就是明文的，因此使用HTTP协议传输隐私信息非常不安全，为了保证这些隐私数据能加密传输，于是网景公司设计了SSL（Secure Sockets Layer）协议用于对HTTP协议传输的数据进行加密，从而就诞生了HTTPS。
简单来说，HTTPS协议是由SSL+HTTP协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议，要比http协议安全。
HTTPS和HTTP的区别主要如下：
1、https协议需要到ca申请证书，一般免费证书较少，因而需要一定费用。
2、http是超文本传输协议，信息是明文传输，https则是具有安全性的ssl加密传输协议。
3、http和https使用的是完全不同的连接方式，用的端口也不一样，前者是80，后者是443。
4、http的连接很简单，是无状态的；HTTPS协议是由SSL+HTTP协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议，比http协议安全。
三、HTTPS的工作原理
我们都知道HTTPS能够加密信息，以免敏感信息被第三方获取，所以很多银行网站或电子邮箱等等安全级别较高的服务都会采用HTTPS协议。
客户端在使用HTTPS方式与Web服务器通信时有以下几个步骤，如图所示。
（1）客户使用https的URL访问Web服务器，要求与Web服务器建立SSL连接。
（2）Web服务器收到客户端请求后，会将网站的证书信息（证书中包含公钥）传送一份给客户端。
（3）客户端的浏览器与Web服务器开始协商SSL连接的安全等级，也就是信息加密的等级。
（4）客户端的浏览器根据双方同意的安全等级，建立会话密钥，然后利用网站的公钥将会话密钥加密，并传送给网站。
（5）Web服务器利用自己的私钥解密出会话密钥。
（6）Web服务器利用会话密钥加密与客户端之间的通信。
四、HTTPS的优点
尽管HTTPS并非绝对安全，掌握根证书的机构、掌握加密算法的组织同样可以进行中间人形式的攻击，但HTTPS仍是现行架构下最安全的解决方案，主要有以下几个好处：
（1）使用HTTPS协议可认证用户和服务器，确保数据发送到正确的客户机和服务器；
（2）HTTPS协议是由SSL+HTTP协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议，要比http协议安全，可防止数据在传输过程中不被窃取、改变，确保数据的完整性。
（3）HTTPS是现行架构下最安全的解决方案，虽然不是绝对安全，但它大幅增加了中间人攻击的成本。
（4）谷歌曾在2014年8月份调整搜索引擎算法，并称“比起同等HTTP网站，采用HTTPS加密的网站在搜索结果中的排名将会更高”。
五、HTTPS的缺点
虽然说HTTPS有很大的优势，但其相对来说，还是存在不足之处的：
（1）HTTPS协议握手阶段比较费时，会使页面的加载时间延长近50%，增加10%到20%的耗电；
（2）HTTPS连接缓存不如HTTP高效，会增加数据开销和功耗，甚至已有的安全措施也会因此而受到影响；
（3）SSL证书需要钱，功能越强大的证书费用越高，个人网站、小网站没有必要一般不会用。
（4）SSL证书通常需要绑定IP，不能在同一IP上绑定多个域名，IPv4资源不可能支撑这个消耗。
（5）HTTPS协议的加密范围也比较有限，在黑客攻击、拒绝服务攻击、服务器劫持等方面几乎起不到什么作用。
最关键的，SSL证书的信用链体系并不安全，特别是在某些国家可以控制CA根证书的情况下，中间人攻击一样可行。
六、http切换到HTTPS
如果需要将网站从http切换到https到底该如何实现呢？
这里需要将页面中所有的链接，例如js，css，图片等等链接都由http改为https。
例如：改为，这里虽然将http切换为了https，还是建议保留http。
所以我们在切换的时候可以做http和https的兼容，具体实现方式是，去掉页面链接中的http头部，这样可以自动匹配http头和https头。
例如：将改为//。
然后当用户从http的入口进入访问页面时，页面就是http，如果用户是从https的入口进入访问页面，页面即使https的。
缓存是什么意思？
缓存的工作原理是当CPU要读取一个数据时，首先从缓存中查找，如果找到就立即读取并送给CPU处理；如果没有找到，就用相对慢的速度从内存中读取并送给CPU处理，同时把这个数据所在的数据块调入缓存中，可以使得以后对整块数据的读取都从缓存中进行，不必再调用内存。
正是这样的读取机制使CPU读取缓存的命中率非常高（大多数CPU可达90%左右），也就是说CPU下一次要读取的数据90%都在缓存中，只有大约10%需要从内存读取。
这大大节省了CPU直接读取内存的时间，也使CPU读取数据时基本无需等待。
总的来说，CPU读取数据的顺序是先缓存后内存。
一级缓存和二级缓存 为了分清这两个概念，我们先了解一下RAM 。
RAM和ROM相对的，RAM是掉电以后，其中的信息就消失那一种，ROM在掉电以后信息也不会消失那一种。
RAM又分两种，一种是静态RAM，SRAM；一种是动态RAM，DRAM。
前者的存储速度要比后者快得多，我们现在使用的内存一般都是动态RAM。
有的菜鸟就说了，为了增加系统的速度，把缓存扩大不就行了吗，扩大的越大，缓存的数据越多，系统不就越快了吗？缓存通常都是静态RAM，速度是非常的快， 但是静态RAM集成度低（存储相同的数据，静态RAM的体积是动态RAM的6倍）， 价格高（同容量的静态RAM是动态RAM的四倍）， 由此可见，扩大静态RAM作为缓存是一个非常愚蠢的行为， 但是为了提高系统的性能和速度，我们必须要扩大缓存， 这样就有了一个折中的方法，不扩大原来的静态RAM缓存，而是增加一些高速动态RAM做为缓存， 这些高速动态RAM速度要比常规动态RAM快，但比原来的静态RAM缓存慢， 我们把原来的静态ram缓存叫一级缓存，而把后来增加的动态RAM叫二级缓存。
一级缓存和二级缓存中的内容都是内存中访问频率高的数据的复制品（映射），它们的存在都是为了减少高速CPU对慢速内存的访问。
通常CPU找数据或指令的顺序是：先到一级缓存中找，找不到再到二级缓存中找，如果还找不到就只有到内存中找了。
什么是CDN和CDN的工作原理
CDN的全称是Content Delivery Network，即内容分发网络。
其目的是通过在现有的Internet中增加一层新的网络架构，将网站的内容发布到最接近用户的网络边缘，使用户可以就近取得所需的内容，解决Internet网络拥挤的状况，提高用户访问网站的响应速度。
从技术上全面解决由于网络带宽小、用户访问量大、网点分布不均等原因所造成的用户访问网站响应速度慢的问题。
内容分发网络采用智能路由和流量管理技术，及时发现能够给访问者提供最快响应的加速节点，并将访问者的请求转发到该加速节点，由该加速节点提供内容服务。
利用内容分发与复制机制，CDN客户不需要改动原来的网站结构，只需修改少量的DNS配置，就可以加速网络的响应速度。
当用户访问了使用CDN服务的网站时，域名解析请求最终由重定向DNS负责处理。
它通过一组预先定义好的策略（如内容类型、地理区域、网络负载状况等），将当时能够最快响应用户的节点地址提供给用户，使用户可以得到快速的服务。
同时，它还与分布在不同地点的所有CDN节点保持通信，搜集各节点的健康状态，确保不将用户的请求分配到任何一个已经不可用的节点上。
而网宿CDN还具有在网络拥塞和失效情况下，能拥有自适应调整路由的能力。
使用了CDN服务后，用户的访问流程如下图所示：图CDN用户访问流程图 ☆用户向浏览器提供要访问网站的域名，域名解析的请求被发往网站的DNS服务器； ☆由于网站的DNS服务器对此域名的解析设置了CNAME，请求被指向CDN网络中的路由系统； ☆CDN对域名进行智能解析，将响应速度最快的节点IP返回给用户； ☆浏览器在得到实际的IP地址以后，向CDN节点发出访问请求； ☆由于是第一次访问，CDN节点将回到源站取用户请求的数据并发给用户； ☆当有其他用户再次访问同样内容时，CDN将直接将数据返回给客户，完成请求/服务过程。
用户向浏览器提供要访问网站的域名，域名解析的请求被发往网站的DNS服务器； 由于网站的DNS服务器对此域名的解析设置了CNAME，请求被指向CDN网络中的路由系统； CDN对域名进行智能解析，将响应速度最快的节点IP返回给用户； 浏览器在得到实际的IP地址以后，向CDN节点发出访问请求； 由于是第一次访问，CDN节点将回到源站取用户请求的数据并发给用户； 当有其他用户再次访问同样内容时，CDN将直接将数据返回给客户，完成请求/服务过程。
通过以上的分析我们可以看出，CDN服务对网站访问提供加速的同时，可以实现对普通访问用户透明，即加入缓存以后用户客户端无需进行任何设置，直接输入被加速网站原有的域名即可访问。
