Nginx是大型架构的必备中间件，下面我就重点来详解Nginx缓存核心技术@mikechen

Nginx缓存

Nginx 缓存：是指 Nginx 服务器将客户端请求的资源（例如:静态文件、动态页面的响应。。。等）存储在本地存储介质（如磁盘或内存）中。

当相同的请求再次到达时，Nginx 可以直接从缓存中提供资源，而无需再次向后端服务器发起请求。

这种缓存可以显著提高网站的访问速度和可用性，尤其是在处理静态资源或不经常变化的内容时。

通过缓存，Nginx可以直接从本地返回数据，而不需要每次都向后端服务器请求，从而减轻网络负载和后端服务器的压力。

 

Nginx缓存工作原理

Nginx支持多种缓存机制，适用于不同场景，以下是主要类型：

反向代理缓存

Nginx作为反向代理缓存，将从后端服务器（如应用服务器）获取的内容缓存到本地。

对于后续相同请求，Nginx直接返回缓存内容，无需请求后端服务器。

典型场景：常见于大流量网站，需要快速返回常访问的静态资源或动态页面。

内容缓存（Content Cache）

Nginx可以缓存内容本身（如HTTP响应），减少对后端的请求，提高响应速度。

典型场景：缓存接口数据、或动态页面的生成内容。

静态文件缓存

Nginx通常用于缓存静态资源，如图片、CSS文件、JavaScript文件等。

典型场景：通过长时间缓存静态文件，减少静态文件的重复请求，提高网站响应速度。

FastCGI缓存

对于使用FastCGI协议的动态内容，Nginx也支持缓存，这对于PHP、Python、Ruby等后端应用程序非常有用。

典型场景：缓存动态生成的HTML页面，减少对FastCGI服务器的负担。

其工作原理如下：

客户端发起请求

客户端发送一个 HTTP 请求到 Nginx。

Nginx 接收请求

Nginx 接收到客户端的请求，并根据配置进行处理。

检查缓存： 对于需要代理的请求，Nginx 首先会根据配置的 proxy_cache_key 生成一个缓存 Key，并在配置的缓存区域中查找是否存在与该 Key 匹配的缓存条目。

缓存命中 (Cache Hit)：

如果找到匹配的缓存条目，并且缓存尚未过期（根据 proxy_cache_valid 等指令判断），Nginx 会直接从缓存中读取响应内容，并将其发送给客户端，而不会将请求转发给后端服务器。

缓存未命中 (Cache Miss)：

如果没有找到匹配的缓存条目，或者缓存已过期，Nginx 会将客户端的请求转发给配置的后端服务器（通过 proxy_pass）。

后端服务器处理请求并返回响应： 后端服务器处理客户端的请求，并将生成的响应返回给 Nginx。

缓存响应 

Nginx 接收到后端服务器的响应后，会根据配置判断是否需要将该响应缓存到本地。

如果满足缓存条件（例如 HTTP 方法是 GET 或 HEAD，响应状态码在 proxy_cache_valid 指定的范围内），Nginx 会将响应内容存储到缓存区域中，并使用之前生成的缓存 Key 进行标识。

将响应返回给客户端

无论是从缓存中获取的响应还是从后端服务器获取的响应（并可能已缓存），Nginx 最终都会将响应发送回客户端。

 

Nginx缓存实战案例

1.静态资源缓存

为了减少对静态文件的重复请求，我们可以设置Nginx缓存这些静态资源。

location ~* \.(jpg|jpeg|png|gif|css|js|ico|woff|woff2|ttf|eot|svg|otf)$ {
    expires 30d;
    add_header Cache-Control"public";
    access_log off;
}

 

2.商品页面缓存

对于商品页面，可以缓存一部分动态内容，如价格和评论数量，以提高响应速度并减少对后端的压力。

location /product/{
    proxy_cache cache_zone;
    proxy_cache_key $uri;
    proxy_cache_valid 20010m;
    proxy_cache_valid 4041m;
    proxy_cache_use_stale error timeout updating;
}

通过proxy_cache_valid 200 10m配置，缓存200状态码的响应10分钟，避免频繁访问后端获取相同数据。

 

3.API响应缓存

对于电商网站的API接口，可能会有一些数据变化不频繁，可以进行缓存。

location /api/{
    proxy_cache cache_zone;
    proxy_cache_valid 2005m;
    proxy_cache_use_stale error timeout updating;
}

通过上述缓存策略，Nginx帮助电商网站提高了性能，减少了后端负担，提升了用户的访问速度和体验。

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