1.Nginx緩存

前面我們知道Nginx可以對瀏覽器緩存進行配置，讓一些靜態(tài)資源緩存到用戶本地存儲，以提高頁面的響應速度，也能降低服務端的壓力。

瀏覽器執(zhí)行緩存的流程如下：

試想一下，如果用戶主動清空了本地的瀏覽器緩存，那么是不是請求的壓力又來到了服務端，為此我們可以增加web緩存服務器，當用戶本地緩存失效時，可以去web緩存服務器中獲取數(shù)據(jù)，而不是直接將請求打到后端服務器。

Nginx就可以擔當這樣的角色。其作為一個高性能的web服務器，同時也可以是一個緩存服務器。其為我們提供了ngx_http_proxy_module模塊，用來實現(xiàn)緩存功能。

官方文檔：

https://nginx.org/en/docs/http/ngx_http_proxy_module.html

Tips：緩存的資源也不是一成不變的，因此緩存也需要有更新的機制。

因此，對于Nginx的緩存主要圍繞以下幾點展開：

• 緩存文件存放在哪兒
• 緩存的有效期
• 如何指定哪些請求走緩存，哪些請求不緩存
• 如何刪除緩存

2.Nginx配置緩存

2.1 緩存文件存放在哪兒

• proxy_cache：定義共享內存區(qū)域的名稱。
• proxy_cache_path：定義緩存的存儲路徑。

2.1.1 proxy_cache

• 作用域：http, server, location
• 語法：proxy_cache zone | off;
• 默認值：proxy_cache off;

• zone：用于定義共享內存區(qū)域的名稱。可以使用變量。此參數(shù)是proxy_cache_path 指令的基礎。
• off：表示禁用緩存。

2.1.2 proxy_cache_path

• 作用域：http
• 語法：proxy_cache_path path [levels=levels] keys_zone=name:size [inactive=time] [max_size=size];

該指令可以配置緩存的路徑，并設置相關的參數(shù)。

• path：設置緩存的路徑。
• levels：用于設置緩存的目錄結構，例如levels=1:2，意味著生成兩層目錄。該參數(shù)與proxy_cache_key 指令有關，proxy_cache_key 的默認值為$scheme$proxy_host$request_uri，然后將獲取到的值MD5加密，然后依次從末尾按照levels的設置取值來創(chuàng)建目錄。
• keys_zone：其中name為proxy_cache定義的值。size表示共享內存區(qū)域的大小。1M的內存可以存儲大約8000個key。
• inactive：指定緩存失效的時間，如果在該段時間內，緩存文件沒被訪問，緩存將被刪除。
• max_size：指定最大的緩存大小，當超出大小，會根據(jù)LRU算法，刪除最近最少使用的數(shù)據(jù)。

2.2 緩存有效期

2.2.1 proxy_cache_valid

該指令可以設置不同響應碼對應的緩存時間，超過時間緩存就會過期，但是不會刪除緩存。

• 作用域：http, server, location
• 語法：proxy_cache_valid [code …] time;

前面我們在配置proxy_cache_path指令時，inactive參數(shù)可以指定一定時間內緩存未被訪問就會被刪除。而proxy_cache_valid指定的是緩存的過期時間，超過該時間緩存將會過期，但是不會被刪除。

因此我們在配置的時候，一般inactive的值會大于proxy_cache_valid中的值，否則將會導致緩存還不過期就被刪除了。

• 不指定響應碼，則只對200、301和302進行緩存。

proxy_cache_valid 10m;

• 對指定響應碼進行緩存。

proxy_cache_valid 200 301 10m;

• 對任何響應碼進行緩存。

proxy_cache_valid any 10m;

2.3 如何指定哪些請求走緩存，哪些請求不緩存

2.3.1 proxy_cache_bypass

該指令配置不走緩存響應的條件，如果條件命中，則不走緩存?？膳cproxy_no_cache配合使用。

• 作用域：http, server, location
• 語法：proxy_cache_bypass string …;

如果參數(shù)中的值至少有一個值不為空且不為"0"，則不走緩存響應。

# 以$arg開頭的參數(shù)表示url中的對應的參數(shù)。
proxy_cache_bypass $cookie_nocache $arg_nocache$arg_comment;

2.3.2 proxy_no_cache

該指令配置不緩存響應的條件，如果條件命中，則不緩存?？膳cproxy_cache_bypass配合使用。

• 作用域：http, server, location
• 語法：proxy_no_cache string …;

如果參數(shù)中的值至少有一個值不為空且不為"0"，則不緩存響應。

# 以$arg開頭的參數(shù)表示url中的對應的參數(shù)。
proxy_no_cache $cookie_nocache $arg_nocache$arg_comment;

2.3.3 proxy_cache_min_uses

該指令設置某個請求達到指定次數(shù)后，才對其進行緩存。

• 作用域：http, server, location
• 語法：proxy_cache_min_uses number;
• 默認值：proxy_cache_min_uses 1;

2.4 綜合案例

1）環(huán)境

• Nginx緩存服務器：192.168.110.101
• 服務端：192.168.110.100

2）配置

Nginx緩存服務器配置：

$upstream_cache_status為緩存命中狀態(tài)。狀態(tài)值分別為MISS、BYPASS、EXPIRED、STALE、UPDATING、REVALIDATED、HIT.

http {
	# 緩存在10分鐘之內未被訪問即刪除
	proxy_cache_path /home/stone/proxy_cache levels=1:2 keys_zone=my_cache:10M inactive=10m max_size=10G;
	server {
		listen       80;
		server_name  localhost;

        location /cache {
            proxy_cache my_cache;
            proxy_cache_key $uri$is_args$args;
            # 緩存的有效期會10s
            proxy_cache_valid any 10s;
            proxy_cache_min_uses 1;
            # 添加緩存命中狀態(tài)，$upstream_cache_status
            add_header Nginx-Cache $upstream_cache_status;
            proxy_pass http://192.168.110.100;
        }
	}
}

服務端配置：

同時在html文件夾下創(chuàng)建cache文件，并放入test.html文件。

http {
	server {
		listen 80;
		server_name localhost;
		location /cache {
			root html;
		}
	}
}

3）訪問http://192.168.110.101/cache/test.html

第一次訪問：緩存狀態(tài)為MISS，即未命中。

第二次訪問：緩存狀態(tài)為HIT，即已命中緩存。

查看緩存文件夾，已經(jīng)按照levels參數(shù)指定的規(guī)則生成目錄結構，并緩存文件。

第三次訪問：緩存狀態(tài)為EXPIRED，緩存已過期，因為我們設置的10s過期。

3.Nginx刪除緩存

如果服務端的文件發(fā)生變化，那么也需要將文件同步到Nginx的緩存中去，因此我們需要對緩存進行刪除。

• 刪除對應緩存目錄：這種方式看上去簡單粗暴，但是想要刪除指定的緩存，則猶如大海撈針。
• ngx_cache_purge：第三方模塊，通過請求刪除指定的緩存文件。

3.1 刪除對應的緩存目錄

rm -rf /home/stone/proxy_cache

3.2 ngx_cache_purge

我們可以借助第三方模塊ngx_cache_purge來實現(xiàn)對指定緩存的刪除。

下載地址：https://github.com/FRiCKLE/ngx_cache_purge/archive/refs/heads/master.zip

• 作用域：location
• 語法：proxy_cache_purge keys_zone key;
• keys_zone：該參數(shù)為proxy_cache指令指定的值。
• key：該參數(shù)為proxy_cache_key指定的值。

配置示例：

server {
	listen       80;
	server_name  localhost;

	location /cache {
		proxy_cache my_cache;
		# 設置proxy_cache_key
		proxy_cache_key $uri$is_args$args;
		proxy_cache_valid 200 302 10s;
		# 添加緩存命中狀態(tài)
		add_header Nginx-Cache $upstream_cache_status;
		proxy_pass http://192.168.110.100;
	}

	# 刪除指定緩存
	location ~/purge(/.*) {
		proxy_cache_purge my_cache $1$is_args$args;
	}
}

1）訪問http://192.168.110.101/cache/test.html，產(chǎn)生緩存。

2）訪問http://192.168.110.101/purge/cache/test.html，如下圖表示刪除緩存成功。

總結

以上就是Nginx實現(xiàn)負載均衡的全部內容，Nginx是多模塊化的，還有很多高級功能，我們后面繼續(xù)探索。

這些僅為個人經(jīng)驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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