缓存 - nginx 缓存配置及开启 gzip 压缩 - 《我的速记笔记》

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1. nginx 缓存配置
- 配置 Nginx 缓存
- 解决 nginx 反向代理缓存不起作用的问题
2. nginx 开启 gzip

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1. nginx 缓存配置

在前一篇文章，我们理解过 http 缓存相关的知识点, 请看这篇文章. 今天我们来学习下使用 nginx 服务来配置缓存的相关的知识。

nginx 配置缓存的优点：可以在一定程度上，减少服务器的处理请求压力。比如对一些图片，css 或 js 做一些缓存，那么在每次刷新浏览器的时候，就不会重新请求了，而是从缓存里面读取。这样就可以减轻服务器的压力。

nginx 可配置的缓存又有 2 种：

客户端的缓存 (一般指浏览器的缓存)。
服务端的缓存 (使用 proxy-cache 实现的)。

客户端的缓存一般有如下两种方式实现：协商缓存和强缓存。

具体理解什么是协商缓存或强缓存，可以看我之前的这篇文章.

在配置之前，我们来看下我们的项目基本架构如下：

|----项目demo
|  |--- .babelrc       # 解决es6语法问题
|  |--- node_modules   # 所有依赖的包
|  |--- static
|  | |--- index.html  # html页面
|  | |--- css         # 存放css文件夹
|  | | |--- base.css  # css文件，是从网上随便复制过来的很多css的
|  | |--- js          # 存放js的文件夹
|  | | |--- jquery-1.11.3.js  # jquery 文件
|  | |--- images      # 存放images文件夹
|  | | |-- 1.jpg      # 图片对应的文件
|  |--- app.js         # 编写node相关的入口文件
|  |--- package.json   # 依赖的包文件

package.json 代码如下：

{
  "name": "xxx",
  "version": "1.0.0",
  "description": "",
  "main": "index.js",
  "scripts": {
    "dev": "nodemon ./index.js"
  },
  "license": "MIT",
  "devDependencies": {},
  "dependencies": {
    "@babel/core": "^7.2.2",
    "@babel/preset-env": "^7.2.3",
    "@babel/register": "^7.0.0",
    "koa": "^2.7.0",
    "koa-static": "^5.0.0",
    "nodemon": "^1.19.0",
    "path": "^0.12.7"
  }
}

app.js 代码如下：

import path from 'path';
import Koa from 'koa';
//静态资源中间件
import resource from 'koa-static';
const app = new Koa();
const host = 'localhost';
const port = 7878;
app.use(resource(path.join(__dirname, './static')));
app.listen(port, () => {
  console.log(`server is listen in ${host}:${port}`);
});

index.js 代码如下：

require('@babel/register');
require('./app.js');

index.html 代码如下：

<!DOCTYPE HTML>
<html lang="en">
  <head>
    <meta charset="UTF-8" />
    <meta  />
    <title>前端缓存</title>
    <style>
      .web-cache img {
        display: block;
        width: 100%;
      }
    </style>
    <link href="./css/base.css" rel="stylesheet" />
    <script type="text/javascript" src="./js/jquery-1.11.3.js"></script>
  </head>
  <body>
    <div>
      <img src="./images/1.jpg" />
    </div>
  </body>
</html>

如上就是一些基本的代码结构，当我们在 nginx 没有配置任何的时候，我们直接在命令行中运行 npm run dev 的时候，然后我们在浏览器访问 http://localhost:7878/ 时候，可以看到不管我刷新多少次，浏览器下图片，css，js 所有的请求都会返回 200，不会有任何缓存。如下所示：
nginx 缓存配置及开启 gzip 压缩 - 图1

配置 Nginx 缓存

现在我们去我本地安装的 nginx 中去配置下哦，打开 nginx.conf 配置文件。具体本地 mac 系统下安装 nginx，可以去我之前的文章查看下如何安装，mac 下安装 nginx.

打开 nginx.conf，使用 cat /usr/local/etc/nginx/nginx.conf (或者使用 sudo open /usr/local/etc/nginx/nginx.conf -a 'sublime text' 使用编辑器 sublime 打开)。

在 nginx.conf 加入如下规则：

server {
  location ~* \.(html)$ {
    access_log off;
    add_header  Cache-Control  max-age=no-cache;
  }
  location ~* \.(css|js|png|jpg|jpeg|gif|gz|svg|mp4|ogg|ogv|webm|htc|xml|woff)$ {
    # 同上，通配所有以.css/.js/...结尾的请求
    access_log off;
    add_header    Cache-Control  max-age=360000;
  }
}

如上配置解析含义如下：

**~** 的含义是：通配任意字符（且大小写不敏感），\ 转义字符，因此 ~ .(html)$ 的含义是：匹配所有以. html 结尾的请求
**access_log off;** 的含义是关闭日志功能。
**add_header Cache-Control max-age=no-cache;** 的含义：html 文件不设置强制缓存时间，协商缓存，使用 Last-Modified。no-cache 会发起往返通信来验证缓存的响应，但如果资源未发生变化，则不会下载，返回 304。

如下图所示：

nginx 缓存配置及开启 gzip 压缩 - 图2

**add_header Cache-Control max-age=360000;** 的含义给上面匹配后缀的文件设置强制缓存，且缓存的时间是 360000 秒，第一次访问的时候，从服务器请求，当除了第一次以外，再次刷新浏览器，会从浏览器缓存读取，那么强制缓存一般是从内存里面先读取，如果内存没有，再从硬盘读取。

如下图所示：

nginx 缓存配置及开启 gzip 压缩 - 图3
注意：如上只是不对反向代理的页面进行缓存设置的，但是如果是反向代理后的页面，如上设置是不生效的。比如说我 node 起了一个服务，然后通过访问 nginx 反向代理的方式代理到我 node 服务来，上面的配置是不生效的。因此我们需要如下处理配置。

解决 nginx 反向代理缓存不起作用的问题

比如我上面的 node 服务端口是 7878 端口。nginx 需要如下配置：

server {
  listen  8081;
  server_name  xxx.abc.com;
  location / {
    proxy_pass http://localhost:7878;
    add_header  Cache-Control  max-age=no-cache;
  }
}

如果我们要添加缓存功能的话，需要创建一个用于存放缓存文件的文件夹。比如我们这里使用 /data/nuget-cache。在 /usr/local/etc/nginx 目录下新建。比如使用命令：mkdir /data/nuget-cache. 创建完成后，我们来查看下：

nginx 缓存配置及开启 gzip 压缩 - 图4

然后我们需要在 nginx.conf 的 http 设置部分添加 proxy_cache_path 的设置，如下：

http {
  // ..... 其他的配置
  proxy_cache_path  /data/nuget-cache levels=1:2 keys_zone=nuget-cache:20m max_size=50g inactive=168h;
  server {
    listen  8081;
    server_name  xxx.abc.com;
    location / {
      proxy_pass http://localhost:7878;
      add_header  Cache-Control  max-age=no-cache;
    }
  }
}

proxy_cache_path 各个配置值的含义解析如下：

proxy_cache_path 指缓存的目录，目录为：/data/nuget-cache。
levels=1:2 表示采用 2 级目录结构；
keys_zone 指的是缓存空间名称，叫 nuget-cache。缓存内存的空间为 20M。
max_size 指的是缓存文件可以占用的最大空间。为 50G.
inactive=168h; 默认过期时间为 168 个小时。为 7 天，也可以写成：inactive=7d; 这样的。

我们还需要在 server 设置部分添加 proxy_cache 与 proxy_cache_valid 的设置：如下代码：

http {
  // ..... 其他的配置
  proxy_cache_path  /data/nuget-cache levels=1:2 keys_zone=nuget-cache:20m max_size=50g inactive=168h;
  server {
    listen  8081;
    server_name  xxx.abc.com;
    location / {
      proxy_pass http://localhost:7878;
      add_header  Cache-Control  max-age=no-cache;
      proxy_cache nuget-cache;
      proxy_cache_valid 168h;
    }
  }
}

proxy_cache 设置的是 proxy_cache_path 中的 keys_zone 的值。
proxy_cache_valid：设置的是缓存过期时间，比如设置 168 个小时过期。

如上配置完成后，我们保存 nginx.conf 配置后，重新启动下 nginx 后，发现还是不能缓存文件了。因此我们还需要进行如下配置：

需要在 server 中再加上如下代码：

proxy_ignore_headers Set-Cookie Cache-Control;
proxy_hide_header Cache-Control;
proxy_hide_header Set-Cookie;

proxy_ignore_headers 的含义是：忽略 Cache-Control 的请求头控制，依然进行缓存，比如对请求头设置 cookie 后，默认是不缓存的，需要我们增加忽略配置。

因此所有配置变成如下了：

http {
  // ..... 其他的配置
  proxy_cache_path  /data/nuget-cache levels=1:2 keys_zone=nuget-cache:20m max_size=50g inactive=168h;
  server {
    listen  8081;
    server_name  xxx.abc.com;
    location / {
      proxy_pass http://localhost:7878;
      add_header  Cache-Control  max-age=no-cache;
      proxy_cache nuget-cache;
      proxy_cache_valid 168h;
      proxy_ignore_headers Set-Cookie Cache-Control;
      proxy_hide_header Cache-Control;
      proxy_hide_header Set-Cookie;
    }
  }
}

但是如上写法看起来很繁琐，因此我们可以使用 include 命令把文件包含进来，因此我在 /usr/local/etc/nginx 目录下新建一个 nginx_proxy.conf 配置文件，把上面的 proxy 相关的配置放到该文件里面，如下所示：
nginx 缓存配置及开启 gzip 压缩 - 图5

然后我们的配置就变成如下了：

http {
  // ..... 其他的配置
  proxy_cache_path  /data/nuget-cache levels=1:2 keys_zone=nuget-cache:20m max_size=50g inactive=168h;
  include nginx_proxy.conf;
  server {
    listen  8081;
    server_name  xxx.abc.com;
    location / {
      proxy_pass http://localhost:7878;
      add_header  Cache-Control  max-age=no-cache;
    }
  }
}

如上是对页面使用协商缓存的，但是对于图片，css, 或 js 这样的，我想使用强制缓存，因此对于其他的类型文件我们统一如下这样处理：

server {
  listen       8081;
  server_name  xxx.abc.com;
  location / {
    proxy_pass http://localhost:7878;
    add_header  Cache-Control  max-age=no-cache;
  }
  location ~* \.(css|js|png|jpg|jpeg|gif|gz|svg|mp4|ogg|ogv|webm|htc|xml|woff)$ {
    access_log off;
    add_header Cache-Control "public,max-age=30*24*3600";
    proxy_pass http://localhost:7878;
  }
  error_page   500 502 503 504  /50x.html;
  location = /50x.html {
    root   html;
  }
}

如上 css 或 js 文件等缓存的时间是 30 天。使用的是 max-age 强制缓存。因此如上，如果是页面第二次访问的话，会返回 304，如下所示：
nginx 缓存配置及开启 gzip 压缩 - 图6

如果是 css 或 js 这样的访问的话，就是强制缓存了，状态码还是 200，但是先从内存里面读取的。当然如果进程结束了，比如浏览器关闭了，再打开，那么是从硬盘上读取的了。如下所示：

nginx 缓存配置及开启 gzip 压缩 - 图7

因此 nginx.conf 所有的配置文件代码如下：

worker_processes  1;
events {
  worker_connections  1024;
}
http {
  include       mime.types;
  default_type  application/octet-stream;
  sendfile        on;
  #tcp_nopush     on;
  #keepalive_timeout  0;
  keepalive_timeout  65;
  include nginx_proxy.conf;
  proxy_cache_path  /data/nuget-cache levels=1:2 keys_zone=nuget-cache:20m max_size=50g inactive=168h;
  #gzip  on;
  server {
    listen       8081;
    server_name  xxx.abc.com;
    location / {
      proxy_pass http://localhost:7878;
      add_header  Cache-Control  max-age=no-cache;
    }
    location ~* \.(css|js|png|jpg|jpeg|gif|gz|svg|mp4|ogg|ogv|webm|htc|xml|woff)$ {
      access_log off;
      add_header Cache-Control "public,max-age=30*24*3600";
      proxy_pass http://localhost:7878;
    }
    error_page   500 502 503 504  /50x.html;
    location = /50x.html {
      root   html;
    }
  }
}

如上上面的 css，js 这些我时间设置短一点，比如设置 60 秒过期的话，那么过期后，我再刷新浏览器，浏览器会去询问服务器端，检查资源是否被更新了，如果资源没有被更新的话，那么服务器端会范湖 304. 资源依然读取本地的。如下所示：
nginx 缓存配置及开启 gzip 压缩 - 图8

nginx 缓存配置及开启 gzip 压缩 - 图9

然后再继续刷新的话，它之后又从内存里面读取了。依次这样循环下去。

2. nginx 开启 gzip

开启 gzip 配置是在 http 层加的。基本配置代码如下：

# 开启gzip
gzip on;
# 启用gzip压缩的最小文件；小于设置值的文件将不会被压缩
gzip_min_length 1k;
# gzip 压缩级别 1-10 
gzip_comp_level 2;
# 进行压缩的文件类型。
gzip_types text/plain application/javascript application/x-javascript text/css application/xml text/javascript application/x-httpd-php image/jpeg image/gif image/png;
# 是否在http header中添加Vary: Accept-Encoding，建议开启
gzip_vary on;

我们如上的配置加上去后，如在 http 下加上上面的 gzip 代码：

http {
  # 开启gzip
  gzip on;
  # 启用gzip压缩的最小文件；小于设置值的文件将不会被压缩
  gzip_min_length 1k;
  # gzip 压缩级别 1-10 
  gzip_comp_level 2;
  # 进行压缩的文件类型。
  gzip_types text/plain application/javascript application/x-javascript text/css application/xml text/javascript application/x-httpd-php image/jpeg image/gif image/png;
  # 是否在http header中添加Vary: Accept-Encoding，建议开启
  gzip_vary on;
}

我们可以先来对比下，如果我们没有开启 zip 压缩之前，我们的对应的文件大小，如下所示：

nginx 缓存配置及开启 gzip 压缩 - 图10

现在我们开启了 gzip 进行压缩后的文件的大小，可以看到如下所示：

nginx 缓存配置及开启 gzip 压缩 - 图11
并且我们查看响应头会看到 gzip 这样的压缩，如下所示

nginx 缓存配置及开启 gzip 压缩 - 图12

github 代码

nginx 缓存配置及开启 gzip 压缩

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1. nginx 缓存配置

配置 Nginx 缓存

解决 nginx 反向代理缓存不起作用的问题

2. nginx 开启 gzip

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