往返缓存

优化您的网页，在用户使用浏览器的后退和前进按钮时实现即时加载。

Philip Walton

Barry Pollard

往返缓存（即 bfcache）是一种浏览器优化方法，可实现即时的往返导航。它可以显著改善用户的浏览体验，尤其是网络或设备速度较慢的用户。

作为 Web 开发者，了解如何在所有浏览器中针对 bfcache 优化您的网页，以便用户获享这些好处。

浏览器兼容性

我们多年来在桌面设备和移动设备上同时在 Firefox 和 Safari 上支持 bfcache。

从版本 86 开始，Chrome 为一小部分用户启用了 bfcache 在 Android 上实现跨网站导航。在后续版本中，会逐步推出更多支持。从版本 96 开始，系统会为桌面设备和移动设备上的所有 Chrome 用户启用 bfcache。

bfcache 基础知识

bfcache 是内存中缓存，可在用户离开网页时存储网页（包括 JavaScript 堆）的完整快照。将整个网页保存在内存中后，如果用户决定返回，浏览器就可以快速轻松地恢复该网页。

您有多少次访问网站并点击链接转到另一个网页，但意识到这不是您想要的，然后点击了返回按钮？此时，bfcache 在前一页的加载速度方面可以有很大的不同：

请观看这段视频，了解 bfcache 能如何快速实现导航：

在上面的视频中，带有 bfcache 的示例比不带它的示例快得多。

bfcache 不仅可以加快导航速度，还可以减少流量消耗，因为不必再次下载资源。

Chrome 使用情况数据显示，桌面设备上 1/10 的导航和移动设备上的 1/5 导航是后退或前进。启用 bfcache 后，浏览器每天可以省去为数十亿个网页传输数据并耗费的时间！

“缓存”的工作原理

bfcache 使用的“缓存”与 HTTP 缓存不同（HTTP 缓存还有助于加快重复导航的速度）。bfcache 是内存中整个页面（包括 JavaScript 堆）的快照，而 HTTP 缓存仅包含之前发出请求的响应。由于加载页面所需的所有请求都可以从 HTTP 缓存中满足，因此使用 bfcache 恢复的重复访问始终比最优化的非 bfcache 导航更快。

不过，在如何以最佳方式保存正在进行的代码方面，创建页面快照会带来一定的复杂性。例如，当网页位于 bfcache 中时，如何处理达到超时的 setTimeout() 调用？

答案是，浏览器会暂停运行所有待处理的计时器或未解析的 Promise（实际上是 JavaScript 任务队列中的所有待处理任务），并在网页从 bfcache 恢复时（或当）恢复处理任务。

在某些情况下，此风险相对较低（例如超时或 promise），但在其他情况下，可能会导致非常令人困惑或意外的行为。例如，如果浏览器暂停执行 IndexedDB 事务所需的任务，则可能会影响同一源中的其他打开的标签页（因为多个标签页可以同时访问相同的 IndexedDB 数据库）。因此，浏览器通常不会在 IndexedDB 事务过程中尝试缓存页面，也不会使用可能会影响其他页面的 API。

如需详细了解各种 API 用法对网页的 bfcache 资格有何影响，请参阅下面的针对 bfcache 优化网页。

bfcache 和单页应用 (SPA)

bfcache 可与浏览器管理的导航搭配使用。因此，该服务不支持 SPA 内所谓的“软导航”，但 SPA 的一大卖点是，这类导航操作应该很快。不过，在返回 SPA 时，bfcache 绝对能派上用场，而无需从一开始就重新对该应用进行完全的重新初始化。

用于观察 bfcache 的 API

虽然 bfcache 是浏览器自动执行的一项优化，但对开发者而言，了解何时发生这种情况仍然非常重要，这样他们才能针对它优化其网页并相应地调整任何指标或性能测量值。

用于观察 bfcache 的主要事件是页面转换事件（pageshow 和 pagehide），这些事件自 bfcache 一直存在，并且目前使用的所有浏览器几乎都受支持。

在网页进入或退出 bfcache 时以及其他一些情况下，系统也会分派较新的网页生命周期事件（freeze 和 resume）。例如，当后台标签页冻结以最大限度地减少 CPU 使用率时。请注意，目前只有基于 Chromium 的浏览器支持页面生命周期事件。

观察网页何时从 bfcache 恢复

网页最初加载时以及每次从 bfcache 恢复网页时，pageshow 事件都会在 load 事件之后立即触发。pageshow 事件有一个 persisted 属性，如果网页是从 bfcache 恢复的，该属性为 true（如果从 bfcache 恢复为 false），您可以使用 persisted 属性来区分常规网页加载和 bfcache 恢复。例如：

window.addEventListener('pageshow', (event) => {
  if (event.persisted) {
    console.log('This page was restored from the bfcache.');
  } else {
    console.log('This page was loaded normally.');
  }
});

在支持 Page Lifecycle API 的浏览器中，当从 bfcache 恢复页面时（紧接着 pageshow 事件发生之前），resume 事件也会触发，不过当用户再次访问冻结的背景标签页时也会触发该事件。如果您想在网页冻结后更新其状态（包括 bfcache 中的网页），可以使用 resume 事件，但如果要衡量网站的 bfcache 命中率，则需要使用 pageshow 事件。在某些情况下，您可能需要同时使用这两者。

观察网页何时进入 bfcache

pagehide 事件与 pageshow 事件对应。pageshow 事件会在网页正常加载或从 bfcache 恢复时触发。pagehide 事件会在网页正常卸载或浏览器尝试将其放入 bfcache 时触发。

pagehide 事件也具有 persisted 属性，如果属性为 false，则可以确信网页不会进入 bfcache。不过，如果 persisted 属性为 true，并不保证网页会被缓存。这意味着浏览器打算缓存网页，但可能存在导致无法缓存的因素。intends

window.addEventListener('pagehide', (event) => {
  if (event.persisted) {
    console.log('This page *might* be entering the bfcache.');
  } else {
    console.log('This page will unload normally and be discarded.');
  }
});

同样，freeze 事件将在 pagehide 事件之后立即触发（如果事件的 persisted 属性为 true），但这同样意味着浏览器打算缓存网页。intends它仍可能因多种原因而被舍弃，具体原因如下所述。

针对 bfcache 优化网页

并非所有页面都存储在 bfcache 中，即使某个页面已存储在 bfcache 中，它也不会无限期地保留在此处。开发者务必要了解使网页符合（和不符合）bfcache 条件，以便最大限度地提高缓存命中率，这一点至关重要。

下文概述了一些最佳实践，旨在尽可能让浏览器能够缓存您的网页。

切勿使用 unload 事件

在所有浏览器中针对 bfcache 进行优化的最重要方法是绝不使用 unload 事件。从未有过！

unload 事件对浏览器来说是有问题的，因为它早于 bfcache，并且互联网上的许多网页都是在 unload 事件触发后网页不会继续存在的（合理）假设下运行的。这带来了一个挑战，因为其中许多页面还在构建时假设每次用户离开时都会触发 unload 事件，但这种情况已不复存在（并且很长一段时间并非如此）。

因此，浏览器面临着两大困境，那就是它们必须在两者之间做出选择：既能改善用户体验，又有破坏网页的风险。

在桌面设备上，Chrome 和 Firefox 已选择使网页如果添加了 unload 监听器，就不符合 bfcache 的条件，这样风险较低，但也不符合很多网页的条件。Safari 会尝试使用 unload 事件监听器缓存某些页面，但为了减少潜在的中断，它不会在用户离开网页时运行 unload 事件，这会导致事件非常不可靠。

在移动设备上，Chrome 和 Safari 会尝试使用 unload 事件监听器缓存网页，因为 unload 事件在移动设备上一直非常不可靠，所以破坏的风险较低。Firefox 会将使用 unload 的网页视为不符合 bfcache 的条件，但在 iOS 中除外。由于该系统要求所有浏览器使用 WebKit 呈现引擎，因此其行为方式与 Safari 类似。

请改用 pagehide 事件，而不是 unload 事件。pagehide 事件会在当前触发 unload 事件的所有情况下触发；当网页被放入 bfcache 时，它也会触发。

事实上，Lighthouse 提供 no-unload-listeners 审核，如果其网页上的 JavaScript（包括来自第三方库的 JavaScript）添加了 unload 事件监听器，系统会向开发者发出警告。

鉴于 bfcache 不可靠以及会对性能产生负面影响，因此 Chrome 希望弃用 unload 事件。

使用权限政策防止在网页上使用卸载处理程序

未使用 unload 事件处理脚本的网站可以使用 Chrome 115 中的权限政策来确保不会添加此类处理脚本。

Permission-Policy: unload()

这可以防止第三方或扩展程序通过添加卸载处理程序并使网站不符合 bfcache 的条件，从而减慢网站的运行速度。

仅有条件地添加 beforeunload 监听器

beforeunload 事件不会使您的网页不符合现代浏览器 bfcache 中的 bfcache 条件，但之前它会导致该行为并且仍然不可靠，因此除非绝对必要，否则请避免使用它。

不过，与 unload 事件不同的是，beforeunload 也有正当的用途。例如，如果您想警告用户，他们有未保存的更改，如果他们离开页面，这些更改将丢失。在这种情况下，建议您仅在用户有未保存的更改时添加 beforeunload 监听器，然后在未保存的更改保存后立即移除这些监听器。

window.addEventListener('beforeunload', (event) => {
  if (pageHasUnsavedChanges()) {
    event.preventDefault();
    return event.returnValue = 'Are you sure you want to exit?';
  }
});

function beforeUnloadListener(event) {
  event.preventDefault();
  return event.returnValue = 'Are you sure you want to exit?';
};

// A function that invokes a callback when the page has unsaved changes.
onPageHasUnsavedChanges(() => {
  window.addEventListener('beforeunload', beforeUnloadListener);
});

// A function that invokes a callback when the page's unsaved changes are resolved.
onAllChangesSaved(() => {
  window.removeEventListener('beforeunload', beforeUnloadListener);
});

尽可能减少使用 Cache-Control: no-store

Cache-Control: no-store 是一个 HTTP 标头 Web 服务器，它可以针对响应设置，指示浏览器不要将响应存储在任何 HTTP 缓存中。此属性应该用于包含敏感用户信息的资源，例如需要登录才能访问的网页。

虽然 bfcache 不是 HTTP 缓存，但过去，当在页面资源本身（而不是任何子资源）上设置 Cache-Control: no-store 时，浏览器会选择不将该页面存储在 bfcache 中。我们正在努力以可保护隐私的方式针对 Chrome 更改此行为，但目前所有使用 Cache-Control: no-store 的网页都不符合 bfcache 的条件。

由于 Cache-Control: no-store 会限制网页的 bfcache 资格，因此应仅在不适合进行任何类型的缓存中包含敏感信息的网页上设置。

如果网页希望始终提供最新内容（并且该内容不包含敏感信息），请使用 Cache-Control: no-cache 或 Cache-Control: max-age=0。这些指令指示浏览器在提供内容之前重新验证内容，并且不会影响网页的 bfcache 资格。

请注意，从 bfcache 恢复某个网页时，它是从内存（而不是 HTTP 缓存）中恢复的。因此，系统不会考虑 Cache-Control: no-cache 或 Cache-Control: max-age=0 等指令，并且在向用户显示内容之前不会执行重新验证。

不过，这仍然有可能带来更好的用户体验，因为 bfcache 能即时恢复，而且网页不会长时间保留在 bfcache 中，因此内容不太可能过期。不过，如果您的内容每分钟都发生更改，您可以使用 pageshow 事件获取任何更新，如下一部分所述。

在 bfcache 恢复后更新过时或敏感数据

如果您的网站保留了用户状态（尤其是任何敏感的用户信息），那么在从 bfcache 恢复网页后，需要更新或清除这些数据。

例如，如果用户导航到结账页，然后更新了购物车，那么当从 bfcache 恢复过时页面时，返回导航可能会暴露过时的信息。

另一个更严重的例子是，用户在公共计算机上退出网站，然后下一位用户点击返回按钮。这可能会泄露用户以为在退出时已被清除的私密数据。

为避免这种情况，如果 event.persisted 为 true，最好始终在 pageshow 事件发生后更新网页：

window.addEventListener('pageshow', (event) => {
  if (event.persisted) {
    // Do any checks and updates to the page
  }
});

虽然理想情况下，您应就地更新内容，但对于某些更改，您可能希望强制完全重新加载。以下代码会检查 pageshow 事件中是否存在网站特定的 Cookie，如果未找到，则会重新加载：

window.addEventListener('pageshow', (event) => {
  if (event.persisted && !document.cookie.match(/my-cookie/)) {
    // Force a reload if the user has logged out.
    location.reload();
  }
});

重新加载的优势在于仍会保留历史记录（以便向前导航），但在某些情况下，重定向可能更合适。

广告和 bfcache 恢复

您可能很想避免使用 bfcache 在每个往返导航中展示一组新的广告。不过，除了对广告效果产生影响之外，此类行为是否能够提升广告互动度也存在疑问。用户可能注意到了他们原本打算返回点击，但被重新加载（而不是从 bfcache 中恢复）无法看到的广告。在做出假设之前，请务必对此场景进行测试（最好通过 A/B 测试）。

如果网站希望在 bfcache 恢复时刷新广告，因此当 event.persisted 为 true 时仅刷新 pageshow 事件中的广告，可以在不影响网页性能的情况下实现这一点。请与您的广告提供商联系，但可以参考这个示例，了解如何使用 Google 发布商代码执行此操作。

避免 window.opener 引用

在旧版浏览器中，如果网页是使用包含 target=_blank 的链接中的 window.open() 打开的（未指定 rel="noopener"），则打开的网页会引用所打开网页的窗口对象。

除了存在安全风险之外，具有非 null window.opener 引用的网页无法安全地放入 bfcache 中，因为这可能会破坏任何尝试访问它的网页。

因此，最好避免创建 window.opener 引用。您可以尽可能使用 rel="noopener" 执行此操作（请注意，目前这在所有现代浏览器中是默认设置）。如果您的网站需要打开窗口并通过 window.postMessage() 或直接引用窗口对象对其进行控制，则打开的窗口和打开者都不符合 bfcache 的条件。

在用户离开之前始终关闭打开的连接

如上所述，当某个页面被放入 bfcache 时，所有计划 JavaScript 任务都会暂停，然后在页面从缓存中取出后恢复。

如果这些预定的 JavaScript 任务仅访问 DOM API（或与当前页面隔离的其他 API），那么在页面对用户不可见时暂停这些任务不会引发任何问题。

但是，如果这些任务关联到也可从同一来源的其他页面（例如 IndexedDB、Web Lock、WebSocket 等）访问的 API，则可能会出现问题，因为暂停这些任务可能会阻止其他标签页中的代码运行。

因此，在以下情况下，某些浏览器不会尝试将网页放入 bfcache：

• 具有开放的 IndexedDB 连接的网页
• 包含正在进行中的 fetch() 或 XMLHttpRequest 的网页
• 具有开放的 WebSocket 或 WebRTC 连接的网页

如果您的网页使用了其中任何 API，最好始终在 pagehide 或 freeze 事件期间关闭连接，并移除或断开连接观察器。这样，浏览器就可以安全地缓存网页，而不会影响其他打开的标签页。

然后，如果该网页从 bfcache 恢复，您可以重新打开或重新连接到这些 API（在 pageshow 或 resume 事件中）。

以下示例展示了如何通过在 pagehide 事件监听器中关闭打开的连接来确保使用 IndexedDB 时您的网页符合 bfcache 资格条件：

let dbPromise;
function openDB() {
  if (!dbPromise) {
    dbPromise = new Promise((resolve, reject) => {
      const req = indexedDB.open('my-db', 1);
      req.onupgradeneeded = () => req.result.createObjectStore('keyval');
      req.onerror = () => reject(req.error);
      req.onsuccess = () => resolve(req.result);
    });
  }
  return dbPromise;
}

// Close the connection to the database when the user is leaving.
window.addEventListener('pagehide', () => {
  if (dbPromise) {
    dbPromise.then(db => db.close());
    dbPromise = null;
  }
});

// Open the connection when the page is loaded or restored from bfcache.
window.addEventListener('pageshow', () => openDB());

测试以确保您的网页可缓存

借助 Chrome 开发者工具，您可以测试网页，确保它们已针对 bfcache 进行了优化，并找出任何可能阻止网页获取资格的问题。

如需测试特定页面，请在 Chrome 中导航至该页面，然后在开发者工具中依次转到应用 > 往返缓存。接下来，点击 Run Test 按钮，DevTools 将尝试离开和返回，以确定是否可以从 bfcache 恢复该页面。

如果成功，面板将报告“已从往返缓存中恢复”：

如果恢复失败，面板将指明页面未恢复，并列出原因。

如果原因属于开发者可以解决的问题，也会指出：

在上面的屏幕截图中，使用 unload 事件监听器会导致网页不符合存储 bfcache 的条件。您可以通过从 unload 改用 pagehide 来解决此问题：

window.addEventListener('unload', ...);

window.addEventListener('pagehide', ...);

Lighthouse 10.0 还添加了一项 bfcache 审核，它会执行与开发者工具类似的测试，还会在审核失败时提供页面不符合条件的原因。如需了解详情，请参阅 bfcache 审核的文档。

bfcache 如何影响分析和性能衡量

如果您使用分析工具跟踪网站的访问情况，那么随着 Chrome 继续为更多用户启用 bfcache，您可能会注意到报告的网页浏览总量有所减少。

事实上，您可能已经漏报了来自其他实现 bfcache 的浏览器带来的网页浏览量，因为大多数常用的分析库都不会将 bfcache 作为新的网页浏览量恢复为跟踪信息。

如果您不希望因 Chrome 启用 bfcache 而导致网页浏览次数下降，可以通过监听 pageshow 事件并检查 persisted 属性，将 bfcache 恢复为网页浏览数据（推荐做法）。

以下示例展示了如何使用 Google Analytics（分析）执行此操作；其他分析工具的逻辑应类似：

// Send a pageview when the page is first loaded.
gtag('event', 'page_view');

window.addEventListener('pageshow', (event) => {
  // Send another pageview if the page is restored from bfcache.
  if (event.persisted) {
    gtag('event', 'page_view');
  }
});

衡量 bfcache 命中率

您还可以跟踪是否使用了 bfcache，以帮助识别未使用 bfcache 的网页。这可以通过衡量网页加载的导航类型来实现：

// Send a navigation_type when the page is first loaded.
gtag('event', 'page_view', {
   'navigation_type': performance.getEntriesByType('navigation')[0].type;
});

window.addEventListener('pageshow', (event) => {
  if (event.persisted) {
    // Send another pageview if the page is restored from bfcache.
    gtag('event', 'page_view', {
      'navigation_type': 'back_forward_cache';
    });
  }
});

通过查看 back_forward 次导航与 back_forward_cache 的比率，可以计算 bfcache 比率。

请务必注意，在网站所有者控制范围之外的许多情况下，往返导航不会使用 bfcache，这些情况包括：

• 当用户退出浏览器并再次启动时触发
• 当用户复制标签页时触发
• 当用户关闭标签页并将其打开时触发

在某些情况下，某些浏览器可能会保留原始导航类型，因此尽管不是返回/前进导航，但仍可能会显示某种 back_forward 类型。

即使没有这些排除项，bfcache 也会在一段时间后被丢弃以节省内存。

因此，网站所有者不应期望所有 back_forward 导航的 bfcache 命中率都是 100%。但是，衡量它们的比率有助于找出网页本身阻止 bfcache 使用的网页，因为往返导航比例较高。

Chrome 团队正致力于开发 NotRestoredReasons API，以帮助揭示 bfcache 未被使用的原因，以帮助开发者了解未使用缓存的原因，以及是否可在此基础上改进其网站。

性能衡量

bfcache 可能会对实际中收集的性能指标产生负面影响，尤其是衡量网页加载时间的指标。

由于 bfcache 导航会恢复现有页面，而不是启动新页面加载，因此启用 bfcache 后，收集的页面加载总数会减少。但重要的是，页面加载操作可能被 bfcache 恢复所取代，它们可能是数据集中速度最快的页面加载次数之一。这是因为从定义上来讲，往返导航属于重复访问，重复网页加载通常比初访者的网页加载更快（由于采用 HTTP 缓存，如前所述）。

结果是数据集中的网页加载速度较快，而这可能会导致分布速度变慢，尽管用户体验的性能可能已有所提升！

有几种方法可以解决此问题。一种是为所有网页加载指标添加注解，分别使用各自的导航类型（navigate、reload、back_forward 或 prerender）。这样，您就可以继续监控您的应用在这些导航类型中的表现，即使总体分布偏向为负数也是如此。对于不以用户为中心的网页加载指标，例如首字节时间 (TTFB)，建议使用此方法。

对于核心网页指标等以用户为中心的指标，更好的选择是报告能更准确地反映用户体验的值。

对核心网页指标的影响

核心网页指标能够跨各种维度（加载速度、互动性和视觉稳定性）衡量用户的网页体验。由于用户体验 bfcache 能以比传统网页加载速度更快的导航速度恢复网页，因此核心网页指标指标必须反映这一点。毕竟，用户并不关心是否启用了 bfcache，他们只关心导航速度很快！

收集并报告 Core Web Vitals 指标的 Chrome 用户体验报告等工具会将 bfcache 恢复视为其数据集中单独的网页访问。

虽然还没有专用的 Web 性能 API 在 bfcache 恢复后衡量这些指标，但可以使用现有的 Web API 近似值。

• 对于 Largest Contentful Paint (LCP)，您可以使用 pageshow 事件的时间戳与下一个绘制帧的时间戳之间的增量（因为帧中的所有元素将同时绘制）。请注意，如果是 bfcache 恢复，LCP 和 FCP 将相同。
• 对于首次输入延迟 (FID)，您可以在 pageshow 事件中重新添加事件监听器（与 FID polyfill 所使用的监听器相同），并将 FID 报告为 bfcache 恢复后第一个输入的延迟时间。
• 对于 Cumulative Layout Shift (CLS)，您可以继续使用现有的 Performance Observer，只需将当前 CLS 值重置为 0 即可。

如需详细了解 bfcache 对各个指标的影响，请参阅各个核心网页指标的指标指南页面。如需查看如何在代码中实现这些指标的 bfcache 版本的具体示例，请参阅将这些指标添加到 web-vitals JS 库中的 PR。

其他资源

• Firefox 缓存 （Firefox 中的 bfcache）
• 页面缓存 （Safari 中的 bfcache）
• 往返缓存：网页公开行为（各浏览器之间的 bfcache 差异）
• bfcache 测试人员（测试不同的 API 和事件如何影响浏览器中的 bfcache）
• 性能方面的颠覆性因素：浏览器往返缓存 （Smashing Magazine 中的案例研究，展示了通过启用 bfcache 显著提升了核心网页指标）