Node.js Undici 项目中的 HTTP 缓存实现探讨

Undici 作为 Node.js 官方维护的高性能 HTTP 客户端库，其 HTTP 缓存功能的实现一直是社区关注的重点。本文将深入分析 HTTP 缓存在 Undici 中的实现方案和技术考量。

HTTP 缓存的核心目的是减少重复请求带来的网络开销，提升应用性能。根据 RFC 9111 规范，一个完整的 HTTP 缓存实现需要考虑多个关键因素：

缓存键的生成策略 缓存键是缓存系统的核心，Undici 社区讨论中提出了多种方案。规范明确指出缓存键至少应包含请求方法和目标 URI。在实际实现中，通常会考虑将请求方法、完整路径和来源主机组合作为基础键，同时结合 Vary 头信息处理请求头的影响。

缓存存储设计 缓存存储接口需要平衡灵活性和性能。讨论中提出了两种主要方案：一种是基于字符串键的简单存储，另一种是直接处理请求选项对象的更灵活方案。后者允许缓存实现根据完整请求上下文自定义存储策略，为特殊场景提供了扩展能力。

缓存失效机制 规范定义的缓存失效主要基于以下因素：

• 响应中的 Cache-Control 和 Expires 头
• 响应的新鲜度计算
• 请求方法的安全性和幂等性
• Vary 头指定的请求头影响

实现架构 Undici 计划通过拦截器模式实现缓存功能，这种设计允许缓存逻辑作为可插拔组件，用户可以根据需要启用或配置。缓存拦截器将处理以下核心流程：

1. 请求拦截阶段生成缓存键
2. 检查缓存中是否存在有效响应
3. 缓存命中时返回存储的响应
4. 缓存未命中时继续请求并在收到响应后按策略存储

安全考量 在 Node.js 环境中实现 HTTP 缓存需要特别注意：

• 区分公共和私有缓存内容
• 正确处理认证和敏感数据
• 避免跨用户/跨请求的数据泄露
• 缓存大小和淘汰策略的管理

性能优化 高效的缓存实现需要考虑：

• 响应体的存储和克隆开销
• 缓存查找的时间复杂度
• 内存使用与磁盘存储的平衡
• 并发访问时的锁策略

Undici 的 HTTP 缓存实现将遵循现代 Web 标准，同时针对 Node.js 环境的特点进行优化，为开发者提供既符合规范又高性能的缓存解决方案。这一功能的完善将显著提升 Node.js 应用在处理 HTTP 请求时的效率和可靠性。