ASP.NET Core 中的响应缓存中间件

作者：John Luo 和 Rick Anderson

本文介绍如何在 ASP.NET Core 应用中配置响应缓存中间件。 中间件确定何时可缓存响应、存储响应并提供来自缓存的响应。 有关 HTTP 缓存和 [ResponseCache] 属性的简介，请参阅响应缓存。

响应缓存中间件：

• 启用基于 HTTP 缓存头的缓存服务器响应。 实现标准 HTTP 缓存语义。 像代理一样基于 HTTP 缓存标头进行缓存。
• 通过对 Razor Pages 等 UI 应用没有好处，因为浏览器通常会设置阻止缓存的请求头。 ASP.NET Core 7.0 及更高版本中提供的输出缓存将有利于 UI 应用。 使用输出缓存，配置可决定了应独立于 HTTP 标头缓存的内容。
• 对于来自满足缓存条件的客户端的公共 GET 或 HEAD API 请求可能有用。

若要测试响应缓存，请使用 Fiddler 或可显式设置请求头的其他工具。 显式设置标头是测试缓存的首选项。 有关详细信息，请参阅疑难解答。

配置

在中 Program.cs，将响应缓存中间件服务 AddResponseCaching 添加到服务集合，并配置应用，以将中间件与 UseResponseCaching 扩展方法结合使用。 UseResponseCaching 将中间件添加到请求处理管道：

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);

builder.Services.AddResponseCaching();

var app = builder.Build();

app.UseHttpsRedirection();

// UseCors must be called before UseResponseCaching
//app.UseCors();

app.UseResponseCaching();

警告

使用 CORS 中间件时，必须在 UseResponseCaching 之前调用 UseCors。

示例应用添加标头来控制对后续请求的缓存：

• Cache-Control：缓存可缓存响应长达10秒。
• Vary：将中间件配置为仅当后续请求的 Accept-Encoding 标头与原始请求头匹配时才提供缓存的响应。

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);

builder.Services.AddResponseCaching();

var app = builder.Build();

app.UseHttpsRedirection();

// UseCors must be called before UseResponseCaching
//app.UseCors();

app.UseResponseCaching();

app.Use(async (context, next) =>
{
    context.Response.GetTypedHeaders().CacheControl =
        new Microsoft.Net.Http.Headers.CacheControlHeaderValue()
        {
            Public = true,
            MaxAge = TimeSpan.FromSeconds(10)
        };
    context.Response.Headers[Microsoft.Net.Http.Headers.HeaderNames.Vary] =
        new string[] { "Accept-Encoding" };

    await next();
});

app.MapGet("/", () => DateTime.Now.Millisecond);

app.Run();

前面的标头不会写入响应，并当控制器、操作或 Razor 页面存在以下情况时被覆盖：

• 具有 [ResponseCache] 属性。 即使未设置属性，情况也是如此。 例如，省略 VaryByHeader 属性将导致从响应中删除相应的标头。

响应缓存中间件仅缓存导致 200 (OK) 状态代码的服务器响应。 中间件忽略包含错误页在内的任何其他响应。

警告

包含经过身份验证的客户端内容的响应必须标记为不可缓存，以防中间件存储和提供这些响应。 有关中间件如何确定响应是否可缓存的详细信息，请参阅缓存条件。

前面的代码通常不会将缓存的值返回到浏览器。 使用 Fiddler、Postman 或可显式设置请求头并作为用于测试缓存的首选项的其他工具。 有关详细信息，请参阅本文中的故障排除。

选项

下表中显示了响应缓存选项。

选项	说明
MaximumBodySize	响应正文的最大可缓存大小（以字节为单位）。 默认值为 64 * 1024 * 1024 (64 MB)。
SizeLimit	响应缓存中间件的大小限制（以字节为单位）。 默认值为 100 * 1024 * 1024 (100 MB)。
UseCaseSensitivePaths	确定是否将响应缓存在区分大小写的路径上。 默认值为 false。

下面的示例将中间件配置为：

• 缓存正文大小小于或等于 1,024 字节的响应。
• 按区分大小写的路径存储响应。 例如，分别存储 /page1 和 /Page1。

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);

builder.Services.AddResponseCaching(options =>
{
    options.MaximumBodySize = 1024;
    options.UseCaseSensitivePaths = true;
});

var app = builder.Build();

app.UseHttpsRedirection();

// UseCors must be called before UseResponseCaching
//app.UseCors();

app.UseResponseCaching();

app.Use(async (context, next) =>
{
    context.Response.GetTypedHeaders().CacheControl =
        new Microsoft.Net.Http.Headers.CacheControlHeaderValue()
        {
            Public = true,
            MaxAge = TimeSpan.FromSeconds(10)
        };
    context.Response.Headers[Microsoft.Net.Http.Headers.HeaderNames.Vary] =
        new string[] { "Accept-Encoding" };

    await next(context);
});

app.MapGet("/", () => DateTime.Now.Millisecond);

app.Run();

VaryByQueryKeys

使用 MVC、Web API 控制器或 Razor Pages 页面模型时，[ResponseCache] 属性指定为响应缓存设置适当标头所需的参数。 [ResponseCache] 属性中要求必须具有中间件的唯一参数是 VaryByQueryKeys，该参数不对应实际的 HTTP 头。 有关详细信息，请参阅 ASP.NET Core 中的响应缓存。

如果不使用 [ResponseCache] 属性，响应缓存可以随 VaryByQueryKeys 而变化。 直接从 HttpContext.Features 使用 ResponseCachingFeature：

var responseCachingFeature = context.HttpContext.Features.Get<IResponseCachingFeature>();

if (responseCachingFeature != null)
{
    responseCachingFeature.VaryByQueryKeys = new[] { "MyKey" };
}

在 VaryByQueryKeys 中使用等于 * 的单个值会根据所有请求查询参数改变缓存。

响应缓存中间件使用的 HTTP 头

下表提供了有关影响响应缓存的 HTTP 头的信息。

Header	详细信息
Authorization	如果标头存在，则不会缓存响应。
Cache-Control	中间件仅考虑缓存通过 public 缓存指令标记的响应。 使用以下参数的控制缓存： max-age max-stale† min-fresh must-revalidate no-cache no-store only-if-cached private public s-maxage proxy-revalidate‡ †如果未对 max-stale 指定任何限制，则中间件不执行任何操作。 ‡proxy-revalidate 与 must-revalidate 具有相同的作用。 有关详细信息，请参阅 RFC 9111：请求指令。
Pragma	请求中的 Pragma: no-cache 标头具有与 Cache-Control: no-cache 相同的作用。 此标头由 Cache-Control 标头中的相关指令（若存在）覆盖。 考虑提供与 HTTP/1.0 的向后兼容性。
Set-Cookie	如果标头存在，则不会缓存响应。 如果请求处理管道中有任何中间件设置了一个或多个 cookie，这些中间件会阻止响应缓存中间件缓存响应（例如 基于 cookie 的 TempData 提供程序）。
Vary	Vary 标头用于根据另一个标头更改缓存的响应。 例如，通过包含 Vary: Accept-Encoding 标头基于编码缓存响应，该标头分别缓存针对带有 Accept-Encoding: gzip 和 Accept-Encoding: text/plain 标头的请求的响应。 永远不会存储标头值为 * 的响应。
Expires	不会存储或检索此标头认为过时的响应，除非被其他 Cache-Control 标头覆盖。
If-None-Match	如果值不是 * 并且响应的 ETag 与提供的任何值都不匹配，则从缓存中提供完整响应。 否则，会提供 304 (Not Modified) 响应。
If-Modified-Since	如果 If-None-Match 标头不存在，则当缓存的响应日期晚于提供的值时，将从缓存中提供完整响应。 否则，会提供 304 - Not Modified 响应。
Date	从缓存提供服务时，如果原始响应中未提供 Date 标头，则中间件会设置该标头。
Content-Length	从缓存提供服务时，如果原始响应中未提供 Content-Length 标头，则中间件会设置该标头。
Age	会忽略原始响应中发送的 Age 标头。 中间件在提供缓存的响应时会计算一个新值。

缓存遵循请求 Cache-Control 指令

中间件遵循 RFC 9111：HTTP 缓存（第 5.2 节“缓存控制”）的规则。 这些规则要求缓存优先处理客户端发送的有效 Cache-Control 标头。 根据规范，客户端可以使用 no-cache 标头值发出请求，并强制服务器针对每个请求生成新的响应。 目前，使用中间件时，开发人员无法控制这种缓存行为，因为中间件遵循官方缓存规范。

若要了解如何进一步控制缓存行为，请探索 ASP.NET Core 的其他缓存功能。 请参阅下列主题：

• ASP.NET Core 中的内存中缓存
• ASP.NET Core 中的分布式缓存
• ASP.NET Core MVC 中的缓存标记帮助程序
• ASP.NET Core 中的分布式缓存标记帮助程序

疑难解答

响应缓存中间件使用 IMemoryCache，其容量有限。 超过容量时，会压缩内存缓存。

如果缓存行为与预期不一样，请确认响应是可缓存的，并且能够从缓存中提供。 检查请求的传入标头和响应的传出标头。 启用日志记录以帮助进行调试。

在测试缓存行为并对其进行故障排除时，浏览器通常会设置阻止缓存的请求头。 例如，浏览器可以在刷新页面时将 Cache-Control 标头设置为 no-cache 或 max-age=0。 Fiddler、Postman 和其他工具可显式设置请求头并作为用于测试缓存的首选项。

缓存条件

• 请求必须生成带有 200 (OK) 状态代码的服务器响应。
• 请求方法必须是 GET 或 HEAD。
• 响应缓存中间件必须放置在需要缓存的中间件之前。 有关详细信息，请参阅 ASP.NET Core 中间件。
• 不能出现 Authorization 标头。
• Cache-Control 标头参数必须是有效的，并且必须将响应标记为 public 而不是 private。
• 如果 Cache-Control 不存在，则不能出现 Pragma: no-cache 标头，因为 Cache-Control 标头在存在时会覆盖 Pragma 标头。
• 不能出现 Set-Cookie 标头。
• Vary 标头参数必须有效且不等于 *。
• Content-Length 标头值（若已设置）必须与响应正文的大小匹配。
• 不使用 IHttpSendFileFeature。
• 根据 Expires 标头与 max-age 和 s-maxage 缓存指令所指定，响应不能过时。
• 响应缓冲必须成功。 响应的大小必须小于配置的或默认的 SizeLimit。 响应的正文大小必须小于配置的或默认的 MaximumBodySize。
• 响应必须可根据 RFC 9111：HTTP 缓存进行缓存。 例如，no-store 指令不能出现在请求头或响应头字段中。 有关详细信息，请参阅 RFC 9111：HTTP 缓存（第 3 节“在缓存中存储响应”）。

注意

用于生成安全令牌以阻止跨网站请求伪造 (CSRF) 攻击的防伪系统将 Cache-Control 和 Pragma 标头设置为 no-cache，这样就不会缓存响应。 若要详细了解如何禁用 HTML 窗体元素的防伪令牌，请参阅在 ASP.NET Core 中阻止跨网站请求伪造 (XSRF/CSRF) 攻击。

其他资源

• 查看或下载示例代码（如何下载）
• IResponseCachingPolicyProvider 的 GitHub 源
• IResponseCachingPolicyProvider 的 GitHub 源
• ASP.NET Core 中的应用启动
• ASP.NET Core 中间件
• ASP.NET Core 中的内存中缓存
• ASP.NET Core 中的分布式缓存
• 使用 ASP.NET Core 中的更改令牌检测更改
• ASP.NET Core 中的响应缓存
• ASP.NET Core MVC 中的缓存标记帮助程序
• ASP.NET Core 中的分布式缓存标记帮助程序