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Nginx缓存集成
缓存的概念
缓存就是数据交换的缓冲区(称作:Cache),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。
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缓存其实在很多场景中都有用到，比如：
`
| 场景 | 作用 |
|---|---|
| 操作系统磁盘缓存 | 减少磁盘机械操作 |
| 数据库缓存 | 减少文件系统的IO操作 |
| 应用程序缓存 | 减少对数据库的查询 |
| Web服务器缓存 | 减少对应用服务器请求次数 |
| 浏览器缓存 | 减少与后台的交互次数 |
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
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本次课程注解讲解的是Nginx,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的web缓存服务
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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Nginx缓存设置的相关指令
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。
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 |
path:缓存路径地址,如：
/usr/local/proxy_cachelevels: 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keysinactive: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配置实例:
http{
proxy_cache_path /usr/local/proxy_cache keys_zone=itcast:200m levels=1:2:1 inactive=1d max_size=20g;
}
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
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 $scheme$proxy_host$request_uri; |
| 位置 | http、server、location |
proxy_cache_valid
该指令用来对不同返回状态码的URL设置不同的缓存时间
| 语法 | proxy_cache_valid [code …] time; |
|---|---|
| 默认值 | — |
| 位置 | http、server、location |
如：
proxy_cache_valid 200 302 10m;
proxy_cache_valid 404 1m;
为200和302的响应URL设置10分钟缓存，为404的响应URL设置1分钟缓存
proxy_cache_valid any 1m;
对所有响应状态码的URL都设置1分钟缓存proxy_cache_min_uses
该指令用来设置资源被访问多少次后被缓存
| 语法 | proxy_cache_min_uses number; |
|---|---|
| 默认值 | proxy_cache_min_uses 1; |
| 位置 | http、server、location |
proxy_cache_methods
该指令用户设置缓存哪些HTTP方法
| 语法 | proxy_cache_methods GET|HEAD|POST; |
|---|---|
| 默认值 | proxy_cache_methods GET HEAD; |
| 位置 | http、server、location |
默认缓存HTTP的GET和HEAD方法，不缓存POST方法。
Nginx缓存设置案例
需求分析
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步骤实现
1.环境准备
应用服务器的环境准备
（1）在192.168.200.146服务器上的tomcat的webapps下面添加一个js目录，并在js目录中添加一个jquery.js文件
（2）启动tomcat
（3）访问测试
http://192.168.200.146:8080/js/jquery.jsNginx的环境准备
（1）完成Nginx反向代理配置
http{
upstream backend{
server 192.168.200.146:8080;
}
server {
listen 8080;
server_name localhost;
location / {
proxy_pass http://backend/js/;
}
}
}（2）完成Nginx缓存配置
4.添加缓存配置
http{
proxy_cache_path /usr/local/proxy_cache levels=2:1 keys_zone=itcast:200m inactive=1d max_size=20g;
upstream backend{
server 192.168.200.146:8080;
}
server {
listen 8080;
server_name localhost;
location / {
proxy_cache itcast;
proxy_cache_key itheima;
proxy_cache_min_uses 5;
proxy_cache_valid 200 5d;
proxy_cache_valid 404 30s;
proxy_cache_valid any 1m;
add_header nginx-cache "$upstream_cache_status";
proxy_pass http://backend/js/;
}
}
}
Nginx缓存的清除
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
（1）下载ngx_cache_purge模块对应的资源包，并上传到服务器上。
ngx_cache_purge-2.3.tar.gz（2）对资源文件进行解压缩
tar -zxf ngx_cache_purge-2.3.tar.gz
（3）修改文件夹名称，方便后期配置
mv ngx_cache_purge-2.3 purge（4）查询Nginx的配置参数
nginx -V（5）进入Nginx的安装目录，使用./configure进行参数配置
./configure --add-module=/root/nginx/module/purge（6）使用make进行编译
make（7）将nginx安装目录的nginx二级制可执行文件备份
mv /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/nginx/sbin/nginxold（8）将编译后的objs中的nginx拷贝到nginx的sbin目录下
cp objs/nginx /usr/local/nginx/sbin（9）使用make进行升级
make upgrade（10）在nginx配置文件中进行如下配置
server{
location ~/purge(/.*) {
proxy_cache_purge itcast itheima;
}
}Nginx设置资源不缓存
前面咱们已经完成了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。
Nginx也提供了这块的功能设置，需要使用到如下两个指令
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 |
配置实例
proxy_no_cache $cookie_nocache $arg_nocache $arg_comment;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 |
配置实例
proxy_cache_bypass $cookie_nocache $arg_nocache $arg_comment;上述两个指令都有一个指定的条件，这个条件可以是多个，并且多个条件中至少有一个不为空且不等于"0",则条件满足成立。上面给的配置实例是从官方网站获取的，里面使用到了三个变量，分别是$cookie_nocache、$arg_nocache、$arg_comment
$cookie_nocache、$arg_nocache、$arg_comment
这三个参数分别代表的含义是:
$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对应的属性值案例演示下:
log_format params $cookie_nocache | $arg_nocache | $arg_comment；
server{
listen 8081;
server_name localhost;
location /{
access_log logs/access_params.log params;
add_header Set-Cookie 'nocache=999';
root html;
index index.html;
}
}案例实现
设置不缓存资源的配置方案
server{
listen 8080;
server_name localhost;
location / {
if ($request_uri ~ /.*.js$){
set $nocache 1;
}
proxy_no_cache $nocache $cookie_nocache $arg_nocache $arg_comment;
proxy_cache_bypass $nocache $cookie_nocache $arg_nocache $arg_comment;
}
}
