摘要：

web 應(yīng)用業(yè)務(wù)緩存通常3級：

一級緩存：JVM 本地緩存

二級緩存：Redis集中式緩存

三級緩存：Nginx Proxy Cache 緩存 或 Nginx Lua 緩存

四級緩存：靜態(tài)資源CDN緩存 頁面靜態(tài)化

本文主要分享 Nginx Lua 緩存配置開發(fā)

鑒于 Nginx Proxy Cache 緩存的劣勢，在生產(chǎn)項(xiàng)目中很少使用，如果真正要體現(xiàn)出在距離用戶最近的位置設(shè)置緩存，需要使用 Nginx Lua 緩存，才能發(fā)揮出緩存的優(yōu)勢。

Lua 腳本語言出現(xiàn)前，需要使用 c 或 c++ 語言開發(fā)Nginx功能，難度大，風(fēng)險(xiǎn)高。Nginx和Lua集成后，可以通過 Lua 腳本配置 Nignx 。

Nginx Lua 腳本開發(fā)的優(yōu)勢：

協(xié)程機(jī)制：

• 協(xié)程是線程內(nèi)獨(dú)立的運(yùn)行單元，依附于線程的內(nèi)存模型，切換開銷小。
• 完全可以使用同步方式編寫代碼，不需要考慮異步機(jī)制。如果執(zhí)行過程中遇到了類似IO的阻塞事件，會(huì)到Nginx異步模型epoll上注冊回調(diào)句柄，讓出cpu執(zhí)行權(quán)。如果異步模型接收到阻塞事件調(diào)用的返回后，喚醒對應(yīng)的協(xié)程。
• 對共享變量的訪問，都無需加鎖。

Lua 的協(xié)程機(jī)制 類似于 Nginx 的協(xié)程機(jī)制。

Nginx 協(xié)程

• nginx 每個(gè)worker進(jìn)程都是在epoll或kqueue這種事件模型之上，封閉成協(xié)程。
• 每個(gè)請求都有一個(gè)協(xié)程處理
• 即使 ngx_lua 相對 C 有一定的開銷，但依舊能保證高并發(fā)能力
• nginx 每個(gè)工作進(jìn)程都創(chuàng)建一個(gè) lua 虛擬機(jī)
• 工作進(jìn)程內(nèi)所有 協(xié)程 共享 這個(gè) lua 虛擬機(jī)
• 每個(gè)外部請求都有一個(gè) lua 協(xié)程處理，每個(gè) lua 協(xié)程之間的數(shù)據(jù)隔離
• lua 代碼調(diào)用 io 等異步接口時(shí)，協(xié)程被掛起上下文數(shù)據(jù)，向 epoll select 異步模型上注冊句柄 ，如果異步模型接收到阻塞事件的響應(yīng)，喚醒協(xié)程，還原協(xié)程上下文，繼續(xù)執(zhí)行代碼。

        所以Nginx協(xié)程相比于 JVM的 servlet的多線程機(jī)制更高效。

Nginx 生命周期11個(gè)處理階段

可以在 Nginx 的生命周期過程中，添加 Lua 控制功能，實(shí)現(xiàn)對Nginx功能的配置。

NGX_HTTP_POST_READ_PHASE = 0                    // 讀取請求頭
NGX_HTTP_SERVER_REWRITE_PHASE = 0        // 執(zhí)行 uri rewrite    rewrite_handler
NGX_HTTP_FIND_CONFIG_PHASE                  // 根據(jù) uri 替換 location
NGX_HTTP_REWRITE_PHASE                          // 根據(jù)替換結(jié)果繼續(xù)執(zhí)行 rewrite rewrite_handler
NGX_HTTP_POST_REWRITE_PHASE              // 執(zhí)行 rewrite 后處理
NGX_HTTP_PREACCESS_PHASE       // 可以用于處理限流場景
                // 認(rèn)證預(yù)處理 請求限制(limit_req_handler) 連接限制(limit_conn_handler)
NGX_HTTP_ACCESS_PHASE              // 可用于處理 token 的場景
                // 認(rèn)證處理 auth_basic_handler   access_handler  
NGX_HTTP_POST_ACCESS_PHASE         // 認(rèn)證后處理 認(rèn)證不通過 丟包
NGX_HTTP_TRY_FILES_PHASE                // 深度 try 標(biāo)簽
NGX_HTTP_CONTENT_PHASE                 // 內(nèi)容處理   static_handler
NGX_HTTP_LOG_PHASE                           // 日志處理   log_handler

Nginx Lua 掛載點(diǎn)

init_by_lua                系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)調(diào)用

init_worker_by_lua        worker進(jìn)程啟動(dòng)時(shí)調(diào)用

set_by_lua                nginx變量使用復(fù)雜 lua return

rewrite_by_lua        重寫 url 規(guī)則

access_by_lua        權(quán)限驗(yàn)證階段

content_by_lua        內(nèi)容輸出階段（使用較多）

OpenResty

OpenResty 的優(yōu)勢：

• 生產(chǎn)項(xiàng)目中可以使用 OpenResty 來進(jìn)行 Lua 功能開發(fā)，因?yàn)?OpenResty 以 Nginx 為核心并集成了很多第三方模塊，默認(rèn)集成了 Lua 開發(fā)環(huán)境，使 Nginx 可以作為 Web Server 使用。
• 借助于 Nginx 的事件驅(qū)動(dòng)模型和非阻塞 IO ，可實(shí)現(xiàn)高性能的 Web 應(yīng)用程序。
• OpenResty 提供了大量組件如 Mysql  Redis  Memcached 等，使在 Nginx 上開發(fā) web 應(yīng)用更方便簡單。

OpenResty 可以通過 shared dic 共享內(nèi)存字典，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)超過 proxy cache 性能的緩存，因?yàn)?shared dic 對所有 worker 進(jìn)程都可見，并加成了 LRU 淘汰規(guī)則。再加上 OpenResty 對 Redis 的支持，可以實(shí)現(xiàn)更高性能的三級緩存。

nginx.conf

...
# 配置 shared dictionary 的擴(kuò)展，聲明128m的內(nèi)存承載共享字典訪問
lua_shared_dict lua_cache 128m;
...

server {
...
# 設(shè)置location用來做訪問shared dict的lua文件
location /luadetail/get {
    default_type "application/json";
    content_by_lua_file ../lua/sharedis.lua
...

sharedis.lua


local args = ngx.req.get_uri_args()
local id = args["id"]
local redis = require "resty.redis"
local cache = redis:new()
local ok,err = cache:connect("172.16.16.16", 6379)
local product = cache:get("product_"..id)
if product == ngx.null or product == nil then
    local resp = ngx.location.capture("/product/get?id="..id)
    product = resp.body
end
ngx.say(product)

顯然，Nginx 緩存直接讀取 Redis 中的數(shù)據(jù)既能保證高效率，也不需要關(guān)心緩存中數(shù)據(jù)的更新失效策略，相比于使用 Nginx 服務(wù)器內(nèi)存作緩存載體更高效。

到此這篇關(guān)于Nginx Lua 緩存配置的實(shí)現(xiàn)步驟的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Nginx Lua 緩存內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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