Nginx 缓存作为性能优化的一个重要手段,可以极大减轻后端服务器的负载。下面我们将介绍 Nginx 缓存配置的相关指令以及 http 缓存机制,以及 Nginx 缓存实践案例分析。
实例演示,缓存是怎么出现的,怎么查看!
当我们代开某个网站,如 baidu.com,我们可以看到 size 这一列有一些 js 标识为 disk cache,这里就是应用到了缓存。
HTTP 的缓存流程如下图所示
缓存,可以分为强制缓存和对比缓存。
介绍强制缓存是什么?以及可能造成这个原因的配置参数!
浏览器不会向服务器发送任何请求,直接从本地缓存中读取缓存数据并返回 200 状态码,如下图所示。如果缓存过期再找服务器,其过程如下:
可以造成强制缓存的字段,有如下几个:
位置: HTTP Response Header
说明: Expires 是服务端返回的到期时间。如果下一次请求如果小于服务端返回的过期时间,则直接使用缓存数据。Expires 是 HTTP1.0 的东西,现在浏览器默认都是使用 HTTP1.1。而且由于该值是有服务端生成,而客户端的时间和服务端的时间有可能不一致,导致存在一定误差。所以 HTTP1.1 使用 Cache-Control 替代。
# 示例
Expires: Mon, 22 Jul 2019 11:08:59 GMT
位置: HTTP Response Header
说明: 缓存策略定义
介绍使用缓存和不使用缓存的区别和对比!
浏览器在第一次请求数据时,服务器会将缓存的标识与数据一起返回给浏览器,浏览器将这两个缓存到本地缓存数据库中。
再次请求数据时,就会在请求 header 中带上缓存的标识发送给服务器,服务器根据缓存标识对比,如果发生变化,则返回 200 状态码,返回完整的响应数据给浏览器,如果未发生更新,则返回 304 状态码告诉浏览器继续使用缓存数据。
如下图比较所示,在第一次请求时,没有使用缓存。而在第二次使用缓存时,可以明显看到两者请求的时间不一样,后者时间少很多。这是因为服务端如果进行缓存比较后发现未更新,只返回 header 部分,并返回 304 状态码通知客户端使用本地缓存,没有将报文的 body 部分返回给浏览器,所以请求时间和报文大小才明显优化。别小看这几十毫秒,当访问量很大时,这里就优化了很多时间、减少了很多服务器压力。
HTTP 请求和响应报文结构如下图所示:
会造成对比缓存的字段如下:
# 示例
Last-Modified: Tue, 12 Jan 2010 13:48:00 GMT
实际配置和演示一下,使用缓存的效果!
配置文件的内容,如下所示:
nginx
user nginx;
pid /run/nginx.pid;
worker_processes auto;
worker_rlimit_nofile 100000;
events {
worker_connections 2048;
multi_accept on;
}
http {
sendfile on;
access_log off;
error_log /data/log/nginx-1.0/error.log error;
proxy_cache_path /data/nginx-1.0/cache levels=1:2 keys_zone=cache_zone:10m inactive=60m;
server {
listen 80;
server_name localhost;
root /usr/local/services/nginx-1.0/html/;
location / {
}
location ~.*\.(gif|jpg|png|css|js)(.*) {
proxy_cache cache_zone;
proxy_cache_valid 200 302 24h;
expires 1d;
add_header X-Proxy-Cache $upstream_cache_status;
}
}
}
实际的测试情况,如下所示:
[root@VM_16_4_centos conf]# curl -I http://localhost/test.js
HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx/1.14.0
Date: Sun, 21 Jul 2019 12:35:06 GMT
Content-Type: text/plain
Content-Length: 12
Last-Modified: Sun, 21 Jul 2019 12:33:32 GMT
Connection: keep-alive
ETag: "5d345b9c-c"
Expires: Mon, 22 Jul 2019 12:35:06 GMT
Cache-Control: max-age=86400
Accept-Ranges: bytes
我们再以图片为例,当我们第一次请求 http://localhost/google_logo.jpg,服务端返回了该资源的唯一标识 Etag 给我们。
我们第二次请求时,可以发现 http 报文的体积和响应实践大大缩减,说明我们的缓存发回了作用。