Nginx实现页面缓存

我不是女神ヾ 2021-06-26 16:06 472阅读 0赞

**第一步：添加`nginx.conf`的`http`级别的缓存配置**

##cache##
        proxy_connect_timeout 500;
        #跟后端服务器连接的超时时间_发起握手等候响应超时时间
        proxy_read_timeout 600;
        #连接成功后_等候后端服务器响应的时间_其实已经进入后端的排队之中等候处理
        proxy_send_timeout 500;
        #后端服务器数据回传时间_就是在规定时间内后端服务器必须传完所有数据
        proxy_buffer_size 128k;
        #代理请求缓存区_这个缓存区间会保存用户的头信息以供Nginx进行规则处理_一般只要能保存下头信息即可 
        proxy_buffers 4 128k;
        #同上 告诉Nginx保存单个用的几个Buffer最大用多大空间
        proxy_busy_buffers_size 256k;
        #如果系统很忙的时候可以申请更大的proxy_buffers 官方推荐*2
        proxy_temp_file_write_size 128k;
        #proxy缓存临时文件的大小
        proxy_temp_path /usr/local/nginx/temp;
        #用于指定本地目录来缓冲较大的代理请求
        proxy_cache_path /usr/local/nginx/cache levels=1:2 keys_zone=cache_one:200m inactive=1d max_size=30g;
        #设置web缓存区名为cache_one,内存缓存空间大小为12000M，自动清除超过15天没有被访问过的缓存数据，硬盘缓存空间大小200g

此处的重点在最后一句，缓存存储路径为：`/usr/local/nginx/cache`，`levels=1:2`代表缓存的目录结构为2级目录

如下图，缓存会在`/usr/local/nginx/cache`目录下生成，包含`2`级目录，在之下就是缓存文件，测试的时候可以到该目录下查看缓存文件是否生成。  
![在这里插入图片描述][20190618092022188.png]  
**第二步：在访问静态文件的`location`上添加缓存**

#静态数据保存时效
    location ~ \.html$ { 
          proxy_pass http://source.qingk.cn;
          proxy_redirect off;
          proxy_cache cache_one;
          #此处的cache_one必须于上一步配置的缓存区域名称相同
          proxy_cache_valid 200 304 12h;
          proxy_cache_valid 301 302 1d;
          proxy_cache_valid any 1m;
          #不同的请求设置不同的缓存时效
          proxy_cache_key $uri$is_args$args;
          #生产缓存文件的key，通过4个string变量结合生成
          expires 30d;
          #其余类型的缓存时效为30天
          proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
    }

此处需要注意3点：

1、只有在`proxy_pass`的时候，才会生成缓存，下一次请求执行到`proxy_pass`的时候会判断是否有缓存，如果有则直接读缓存，返回给客户端，不会执行`proxy_pass`；如果没有，则执行`proxy_pass`，并按照规则生成缓存文件；可以到`nginx`的`cache`文件夹下看是否生成了缓存文件。

2、`proxy_set_header Host $host`这一句可能导致缓存失败，所以不能配置这一句。我在测试的时候遇到了这个问题，不明原理。

3、`proxy_pass`使用`upstream`，换成域名或`ip`则可行。

**第三步：在`proxy_pass`跳转的`location`中配置静态文件的路径**

location ~ .*\.(html)$ { 
        default_type 'text/html';
        root "/usr/local/openresty/nginx/html";
    }

将`nginx`本地存放静态文件的路径配到`root`指令处

如果没有这一句：`default_type 'text/html'`，所有的请求都默认是下载文件，而不是访问`html`页面

到此，静态文件缓存已经配置完成。但是还差很重要的最后一步，缓存生成之后会阻止访问进入后台和`nginx`本地，如果有更新，则更新内容无法生效，还需要一种手动清除缓存的机制。

**第四步：清除缓存**

缓存文件是根据`proxy_cache_key`这个指令生成的，所以找到对应的缓存文件，删除即可

location ~ /purge(/.*) { 
        #删除指定缓存区域cache_one的特定缓存文件$1$is_args$args
        proxy_cache_purge cache_one $1$is_args$args;
        #运行本机和10.0.217.0网段的机器访问，拒绝其它所有  
        allow           127.0.0.1;
        allow           10.0.217.0/24;
        deny          all;
    }

删除缓存用到`proxy_cache_purge`指令。

## 页面缓存 ##

### 1、缓存指令 ###

`Nginx`的缓存配置比较直观简单，具体有下面几个指令需要知道：

**A、`proxy_cache_path`**

格式：`proxy_cache_path path [levels=numbers] keys_zone=zone_name:zone_size[inactive=time] [max_size=size]`

说明：

path －缓存文件存放的位置
    
    levels －缓存目录结构，可以是1、2、3位数字作为目录，最多是3位数字如：1,1:2
    
    keys_zone －指定缓存池名字及大小，每个定义缓存路径必须不同
    
    inactive －设置每个缓存区缓存文件的有效时长，超过该时长没被访问的缓存被删除
    
    max_size －设置不活动的缓存大小，不活动的缓存超过该大小后被删除

**B、`proxy_cache`**

格式：`proxy_cache cache_name`

说明：

指定缓存区域的名字，一个相同的区域可以在不同的地方使用。

**C、`proxy_cache_valid`**

格式：`proxy_cache_valid reply_code [reply code…|any] time;`

说明：

reply_code －不同的应答代码
    
    time －为不同应答设置不同缓存时长 默认为分钟m
    
    any － 代表任何代码

### 2、页面缓存设置 ###

**A、新建缓存页面**

$ mkdir –pv /nginx/cache/webpages

**B、配置`nginx.conf`**

proxy_cache_path /nginx/cache/webpages levels=1:2 keys_zone=webpages:30mmax_size=2g;
    
        server { 
    
            listen       80;
    
            server_name  localhost;
    
            charset utf-8;
    
     
            location / { 
    
                proxy_passhttp://webservers;
    
                proxy_set_header X-Real-IP$remote_addr;
    
                proxy_cache webpages;
    
                proxy_cache_valid 20010m;
    
            }
    
        }

最后，测试下配置是否正确：

$sudo nginx –t

![在这里插入图片描述][20190618093531584.png]  
然后，重载下nginx服务：

$sudo nginx –s reload

**C、测试结果**

浏览器输入：[http://127.0.0.1][http_127.0.0.1] 然后查看缓存路径下是否生成缓存文件，以及缓存文件格式是否正确，缓存的结果：

/nginx/cache/webpages/f/63／681ad4c77694b65d61c9985553a2763f

上面的路径规则已经按照我们预期设置生成，缓存文件格式是`url`的`hash`格式，下面可以查看下这个文件是否是我们使用的页面，默认生成的缓存目录`f` 级别是不允许进入访问的，为了演示我已经给予其`777`权限了。

$cat 681ad4c77694b65d61c9985553a2763f

![在这里插入图片描述][20190618093833990.png]  
**D、如何知道是否访问缓存？**

答案很简单，我们使用谷歌浏览器浏览网页，然后打开开发者面板，查看里面的`Response Headers`响应头中的信息：  
![在这里插入图片描述][20190618093927715.png]  
但从上面是看不出是否调用了缓存文件，因为需要额外配置下。首先，要了解下两个缓存变量：

$server_addr － 显示的服务器地址
    
    $upstream_cache_status － 缓存的状态 可能的值为：MISS（未命中）、Hint（命中）、Expired（请求传递到后台）、Stale（后端得到过期的应答）、Updating（正更新，使用旧的应答）等。

那么，在这里如果缓存的状态为`HINT`，就说明命中了缓存，也就是调用了缓存文件。接下来，配置下`nginx.conf`文件，然后重新加载，刷新页面即刻，具体如下：

**A、配置文件`nginx.conf`**

proxy_cache_path /nginx/cache/webpages levels=1:2 keys_zone=webpages:30mmax_size=2g;
    
        server { 
    
            listen       80;
    
            server_name  localhost;
    
            charset utf-8;
    
            #add headers
    
            add_header X-Via$server_addr;
    
            add_header X-Cache$upstream_cache_status;
    
            location / { 
    
                proxy_passhttp://webservers;
    
                proxy_set_headerX-Real-IP $remote_addr;
    
                proxy_cache webpages;
    
                proxy_cache_valid 20010m;
    
            }
    
        }

**B、测试结果**  
![在这里插入图片描述][20190618094248988.png]  
如上图中的`Resonpse Headers`部分，已经说明缓存已经调度了。

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## `Nginx`设置`expires`设定页面缓存时间 不缓存或一直使用缓存 ##

### 配置`expires` ###

`expires`起到控制页面缓存的作用，合理的配置`expires`可以减少很多服务器的请求  
要配置`expires`，可以在`http`段中或者`server`段中或者`location`段中加入

location ~ \.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|ico)$ { 
               root /var/www/img/;
               expires 30d;
           }

控制图片等过期时间为30天，当然这个时间可以设置的更长。具体视情况而定  
比如

location ~ \.(wma|wmv|asf|mp3|mmf|zip|rar|swf|flv)$ { 
                   root /var/www/upload/;
                   expires max;
           }

`expires` 指令可以控制 `HTTP` 应答中的“ `Expires` ”和“ `Cache-Control` ”的头标（起到控制页面缓存的作用）  
语法：`expires [time|epoch|max|pff]`  
默认值：`off`  
`expires`指令控制`HTTP`应答中的“`Expires`”和“`Cache-Control`”`Header`头部信息，启动控制页面缓存的作用  
`time`:可以使用正数或负数。“`Expires`”头标的值将通过当前系统时间加上设定`time`值来设定。

`time`值还控制"`Cache-Control`"的值：

*  负数表示`no-cache`
 *  正数或零表示`max-age=time`
 *  `epoch`：指定“`Expires`”的值为 `1 January,1970,00:00:01 GMT`
 *  `max`:指定“`Expires`”的值为`31 December2037 23:59:59GMT`,"`Cache-Control`"的值为`10`年。
 *  `-1`：指定“`Expires`”的值为当前服务器时间`-1s`，即永远过期。
 *  `off`：不修改“`Expires`”和"`Cache-Control`"的值

`expires`使用了特定的时间，并且要求服务器和客户端的是中严格同步。  
而`Cache-Control`是用`max-age`指令指定组件被缓存多久。  
对于不支持`http1.1`的浏览器，还是需要`expires`来控制。所以最好能指定两个响应头。但`HTTP`规范规定`max-age`指令将重写`expires`头。

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[20190618093531584.png]: /images/20210626/d158c87d60e140779970478ccd959902.png
[http_127.0.0.1]: http://127.0.0.1
[20190618093833990.png]: /images/20210626/15b5c420fa924aaba1a9d9a67ebdd966.png
[20190618093927715.png]: /images/20210626/67c2993f78a24001a7f8190742473fa8.png
[20190618094248988.png]: /images/20210626/33a07e5754ba4cad92d03659d29b4763.png