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Http 响应头中的 ETag 值是如何生成的

2023.03.08

Http 响应头中的 ETag 值是如何生成的


1. 尽量便于计算，不会特别耗 CPU。这样子利用摘要算法生成 (MD5, SHA128, SHA256) 需要慎重考虑，因为他们是 CPU 密集型运算。

​关于 etag 的生成需要满足几个条件，至少是宽松满足

  1. 当文件更改时，etag 值必须改变。
  2. 尽量便于计算，不会特别耗 CPU。这样子利用摘要算法生成 (MD5, SHA128, SHA256) 需要慎重考虑，因为他们是 CPU 密集型运算
  3. 必须横向扩展，分布式部署时多个服务器节点上生成的 etag 值保持一致。这样子 inode 就排除了

以上几个条件是理论上的成立条件，那在真正实践中，应该如何处理？

我们来看一下 nginx 中是如何做的

nginx 中 ETag 的生成

我翻阅了 nginx 的源代码，并翻译成伪代码如下：由 last_modified 与 content_length 拼接而成

etag = header.last_modified + header.content_lenth
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可见源码位置，并在以下贴出: ngx_http_core_modules.c

etag->value.len = ngx_sprintf(etag->value.data, "\"%xT-%xO\"",
                                  r->headers_out.last_modified_time,
                                  r->headers_out.content_length_n)
                      - etag->value.data;
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总结：nginx 中 etag 由响应头的 Last-Modified 与 Content-Length 表示为十六进制组合而成。

随手在我的k8s集群里找个 nginx 服务测试一下

$ curl --head 10.97.109.49
HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx/1.16.0
Date: Tue, 10 Dec 2019 06:45:24 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 612
Last-Modified: Tue, 23 Apr 2019 10:18:21 GMT
Connection: keep-alive
ETag: "5cbee66d-264"
Accept-Ranges: bytes
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由 etag 计算 Last-Modified 与 Content-Length，使用 js 计算如下，结果相符

> new Date(parseInt('5cbee66d', 16) * 1000).toJSON()
"2019-04-23T10:18:21.000Z"
> parseInt('264', 16)
612
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Nginx 中的 ETag 算法及其不足

协商缓存用来计算资源是否返回 304，我们知道协商缓存有两种方式

  • Last-Modified/if-Modified-Since
  • ETag/If-None-Match

既然在 nginx 中 ETag 由 Last-Modified 和 Content-Length 组成，那它便算是一个加强版的 Last-Modified 了，那加强在什么地方呢？

Last-Modified 是由一个 unix timestamp 表示，则意味着它只能作用于秒级的改变，而 nginx 中的 ETag 添加了文件大小的附加条件

那下一个问题：如果 http 响应头中 ETag 值改变了，是否意味着文件内容一定已经更改

答案：不能。

因此使用 nginx 计算 304 有一定局限性：在 1s 内修改了文件并且保持文件大小不变。但这种情况出现的概率极低就是了，因此在正常情况下可以容忍一个不太完美但是高效的算法。

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