Nginx学习之缓存(5)

tellmeyesorno
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Nginx学习之缓存(5)

本笔记是参考《黑马程序员Nginx教程》总结，供学习查阅

1.背景

当我们访问某台服务器获取资源时，是客户端直接访问服务器，若每次访问相同的资源，都要从服务器上获取，那么就会增加服务器的访问压力，可以在客户端和服务器之间增加一个缓存。

当用户要获取数据的时候，会先从缓存中去查询获取数据，如果缓存中有就会直接返回给用户，如果缓存中没有，则会发请求从服务器重新查询数据，将数据返回给用户的同时将数据放入缓存，下次用户就会直接从缓存中获取数据。

2.缓存优缺点

缓存的优点 1.减少数据传输，节省网络流量，加快响应速度，提升用户体验； 2.减轻服务器压力； 3.提供服务端的高可用性； 缓存的缺点 1.数据的不一致 2.增加成本

3.Nginx的web缓存服务

Nginx作为web服务器，Nginx作为Web缓存服务器，它介于客户端和应用服务器之间，当用户通过浏览器访问一个URL时，web缓存服务器会去应用服务器获取要展示给用户的内容，将内容缓存到自己的服务器上，当下一次请求到来时，如果访问的是同 一个URL，web缓存服务器就会直接将之前缓存的内容返回给客户端，而不是向应用服务器再次发送请求。web缓存降低了应用服务器、数据库的负载，减少了网络延迟，提高了用户访问的响应速度，增强了用户的体验

Nginx是从0.7.48版开始提供缓存功能。Nginx是基于Proxy Store来实现的，其原理是把URL及相关组合当做Key,在使用MD5算法对Key进行哈希，得到硬盘上对应的哈希目录路径，从而将缓存内容保存在该目录中。它可以支持任意URL连接，同时也支持404/301/302这样的非200状态码。Nginx即可以支持对指定URL或者状态码设置过期时间，也可以使用purge命令来手动清除指定URL的缓存。

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4.缓存相关指令

Nginx的web缓存服务主要是使用ngx_http_proxy_module模块相关指令集来完成，接下来我们把常用的指令来进行介绍下。

4.1 proxy_cache_path

该指定用于设置缓存文件的存放路径

语法proxy_cache_path path [levels=number] keys_zone=zone_name:zone_size [inactive=time] [max_size=size];
默认 值—
位置http

说明：

#path:缓存路径地址,如：
/usr/local/proxy_cache

#levels: 指定该缓存空间对应的目录，最多可以设置3层，每层取值为1|2如 :
levels=1:2 缓存空间有两层目录，第一次是1个字母，第二次是2个
字母
举例说明:
itheima[key]通过MD5加密以后的值为
43c8233266edce38c2c9af0694e2107d
levels=1:2 最终的存储路径为/usr/local/proxy_cache/d/07
levels=2:1:2 最终的存储路径为/usr/local/proxy_cache/7d/0/21
levels=2:2:2 最终的存储路径为/usr/local/proxy_cache/7d/10/e2

#keys_zone:用来为这个缓存区设置名称和指定大小，如：
keys_zone=itcast:200m 缓存区的名称是itcast,大小为200M,1M大概能存储8000个keys

#inactive:指定缓存的数据多次时间未被访问就将被删除，如：
inactive=1d 缓存数据在1天内没有被访问就会被删除

#max_size:设置最大缓存空间，如果缓存空间存满，默认会覆盖缓存时间最长的资源，如:
max_size=20g

配置举例：

http{
    proxy_cache_path /usr/local/proxy_cache
    keys_zone=itcast:200m levels=1:2:1 inactive=1d
    max_size=20g;
}

4.2 proxy_cache

该指令用来开启或关闭代理缓存，如果是开启则自定使用哪个缓存区来进行缓存。

语法proxy_cache zone_name|off;
默认值proxy_cache off;
位置http、server、location

zone_name：指定使用缓存区的名称

4.3 proxy_cache_key

该指令用来设置web缓存的key值，Nginx会根据key值MD5哈希存缓存。

语法proxy_cache_key key;
默认值proxy_cache_key schemeschemeproxy_host$request_uri;
位置http、server、location

4.4 proxy_cache_valid

该指令用来对不同返回状态码的URL设置不同的缓存时间

语法proxy_cache_valid [code ...] time;
默认值—
位置http、server、location

例如：

proxy_cache_valid 200 302 10m;
proxy_cache_valid 404 1m; 为200和302的响应URL设置10分钟缓存，为404的响应URL设置1分钟缓存 
proxy_cache_valid any 1m; 对所有响应状态码的URL都设置1分钟缓存

4.5 proxy_cache_min_uses

该指令用来设置资源被访问多少次后被缓存

语法proxy_cache_min_uses number;
默认值proxy_cache_min_uses 1;
位置http、server、location

4.6 proxy_cache_methods

该指令用户设置缓存哪些HTTP方法

语法proxy_cache_methods GET|HEAD|POST;
默认值proxy_cache_methods GET HEAD;
位置http、server、location

默认缓存HTTP的GET和HEAD方法，不缓存POST方法

5.缓存案例

通过nginx访问后台服务器，第一次访问后，第二次再访问，那么获取的资源时直接从nginx获取，而不再去访问后台服务器

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1.在192.168.200.146服务器上的tomcat的webapps下面添加一个js目录，并在js目录中添加一个jquery.js文件

2.nginx反向代理配置

http{
    upstream backend{
        server 192.168.200.146:8080;
    } 
    server {
        listen 8080;
        server_name localhost;
        location / {
            proxy_pass http://backend/js/;
        }
    }
}

3.nginx缓存配置

http{
    proxy_cache_path /usr/local/proxy_cache levels=2:1 keys_zone=itcast:200m inactive=1d max_size=20g;
    upstream backend{
        server 192.168.200.146:8080;
    } 
    server {
        listen 8080;
        server_name localhost;
        location / {
            proxy_cache itcast;
            proxy_cache_key itheima;
            proxy_cache_min_uses 5;
            proxy_cache_valid 200 5d;
            proxy_cache_valid 404 30s;
            proxy_cache_valid any 1m;
            add_header nginx-cache "$upstream_cache_status";
            proxy_pass http://backend/js/;
        }
    }
}

6.删除缓存

方式一:删除对应的缓存目录

rm -rf /usr/local/proxy_cache/......

方式二:使用第三方扩展模块 ngx_cache_purge

server{
    location ~/purge(/.*) {
    	proxy_cache_purge itcast itheima;
    }
}

ngx_cache_purge:这个是第三方模块，需要下载安装才能用

7.设置资源不缓存

Nginx作为web缓存服务器的使用。但是我们得思考一个问题就是不是所有的数据都适合进行缓存。比如说对于一些经常发生变化的数据。如果进行缓存的话，就很容易出现用户访问到的数据不是服务器真实的数据。所以对于这些资源我们在缓存的过程中就需要进行过滤，不进行缓存。

7.1 相关指令

Nginx也提供了这块的功能设置，需要使用到如下两个指令

7.1.1 proxy_no_cache

该指令是用来定义不将数据进行缓存的条件

语法proxy_no_cache string ...;
默认值—
位置http、server、location

例如：当请求中cookie中有nocache或者参数中有nocache、comment的值时，就不缓存

proxy_no_cache $cookie_nocache $arg_nocache $arg_comment;

7.1.2 proxy_cache_bypass

该指令是用来设置不从缓存中获取数据的条件。

语法proxy_cache_bypass string ...;
默认值—
位置http、server、location

例如

proxy_cache_bypass $cookie_nocache $arg_nocache $arg_comment;

两个指令都有一个指定的条件，这个条件可以是多个，并且多个条件中至少有一个不为空且不等于"0",则条件满足成立。上面给的配置实例是从官方网站获取的，里面使用到了三个变量，分别是$cookie_nocache、$arg_nocache、$arg_comment ，含义如下：

$cookie_nocache
指的是当前请求的cookie中键的名称为nocache对应的值
$arg_nocache和$arg_comment
指的是当前请求的参数中属性名为nocache和comment对应的属性值

7.2 举例

当访问后，把相关参数打印到日志里看

log_format params $cookie_nocache | $arg_nocache | $arg_comment；
server{
    listen 8081;
    server_name localhost;
    location /{
        access_log logs/access_params.log params;
        add_header Set-Cookie 'nocache=999';
        root html;
        index index.html;
    }
}

当访问所有带.js结尾的文件，都默认设置请求参数mynocache=1，那么就不缓存

server{
    listen 8080;
    server_name localhost;
    location / {
        if ($request_uri ~ /.*\.js$){
        set $mynocache 1;
        } 
        proxy_no_cache $nocache $cookie_nocache $arg_nocache $arg_comment $mynocache;
        proxy_cache_bypass $nocache $cookie_nocache $arg_nocache $arg_comment;
    }
}
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