HTTP 缓存设置

Nginx 提供了 expires、etag、if-modified-since 指令来实现浏览器缓存控制。

expires

如果我们使用了 Nginx 作为静态资源服务器，那么可以使用expires进行缓存控制。

location ~ ^/images/* {	root /Users/xuefeihu/hugege/code-sublime;	expires 365d;}

当我们访问 时，得到如下响应头。

if-modified-since

此指令用于Nginx服务器端的 Last-Modified 和浏览器的 if-modified-since 比较默认 'if_modified_since exact' 表示精确匹配，也可以使用 'if_modified_since _before' 表示只要文件的最后修改时间早于或等于浏览器端的if-modified-since时间，就返回304。

proxy_pass 流程

浏览器发起请求，首先Nginx根据URL在本地查找是否有代理层缓存。Nginx没有找到本地缓存，则访问后端获取最新的文档，并放到Nginx本地缓存中，返回200状态码和最新的文档给浏览器。Nginx找到本地缓存，首先验证文档是否过期（Cache-Control: max-age=5），如果过期，则访问后端获取最新的文档，并放入Nginx本地缓存中，返回200状态码和最新的文档给浏览器；如果文档没有过期，即if-modified-since与缓存文档的last-modified匹配，则返回304状态码给浏览器。代理层缓存

HTTP 模块配置

proxy_buffering on;proxy_buffer_size 4k;proxy_buffers 512 4k;proxy_busy_buffers_size 64k;proxy_cache_path /export/cache/proxy_cache levels=1:2 keys_zone=cache:512m inactive=5m max_size=8g;＃proxy timeoutproxy_connect_timeout 3s;proxy_read_timeout 5s;proxy_send_timeout 5s;

proxy_cache_path 指令的详细说明如下：

levels=1:2：表示创建两级目录结构，缓存目录的第一级是1个字符，第二级是2个字符，比如/export/cache/proxy_cache/7/3c/，如果将所有文件放在一级目录下的话，文件量很大，会导致文件访问慢。keys_zone=cache:512m：设置存储所有缓存key和相关信息的共享内存区，1M大约能存储8000个key。inactive=5m：inactive指定被缓存的内容多久不被访问将从缓存中移除，以保证内容的新鲜，默认为10分钟。max_size=8g：最大缓存阀值，'cache manager'进程会监控最大缓存大小，当缓存达到该阀值时，该进程将从缓存中移除最近最少访问的内容。use_temp_path：如果为on，则内容首先被写入临时文件（proxy_temp_path ），然后重命名到 proxy_cache_path 指定的目录；如果设置为off，则内容直接被写入到proxy_cache_path指定的目录。cache建议设置为off，则该特性是1.7.10提供的。

proxy_cache 配置

location = /cache { proxy_cache cache; proxy_cache_key $scheme$proxy_host$request_uri; proxy_cache_valid 200 5s; proxy_pass ; add_header cache-status$upstream_cache_status;}

上述的配置详解如下：

proxy_cache：指定使用哪个共享内存区存储缓存信息。proxy_cache_key：设置缓存使用的key，默认为完整的访问URL。proxy_cache_valid：为不同的响应状态码设置缓存时间。如果是 proxy_cache_valid 5s ，则200、301、302响应都将被缓存。

proxy_cache_valid 不是唯一设置缓存时间的，还可以通过如下方式（优先级从上到下）。

以秒为单位的 'X-Accel-Expires' 响应头来设置响应缓存时间。如果没有 'X-Accel-Expires' ，则可以根据 'Cache-Control' 、 'Expires' 来设置响应缓存时间。否则，使用 proxy_cache_valid 设置缓存时间。

如果响应头包含 Cache-Control: private/no-cache/no-store、Set-Cookie或者只有一个 Vary: *，则响应内容将不会被缓存。可以使用 proxy_ignore_headers 来忽略这些响应头。

add_header cache-status $upstream_cache_status 在响应头中添加缓存命中的状态。HIT：缓存命中，直接返回缓存中内容，不回源到后端。MISS：缓存未命中，回源到后端获取最新的内容。EXPIRED：缓存命中但过期了，回源到后端获取最新的内容。UPDATING：缓存已过期但正在被别的Nginx Worker进程更新，配置了proxy_cache_use_stale updating指令时会存在该状态。STALE：缓存已过期，但因后端服务出现了问题（比如后端服务挂了）返回过期的响应，配置了如proxy_cache_use_stale error timeout指令后会出现该状态。REVALIDATED：启用proxy_cache_revalidate指令后，当缓存内容过期时，Nginx通过一次if-modified-since的请求头去验证缓存内容是否过期，此时会返回该状态。BYPASS：proxy_cache_bypass指令有效时，强制回源到后端获取内容，即使已经缓存了。proxy_cache_min_uses：用于控制请求多少次后响应才被缓存。默认 'proxy_cache_min_uses 1; '，如果缓存热点比较集中、存储有限，则可以通过修改该参数来来减少缓存数量和写磁盘次数。proxy_no_cache：用于控制什么情况下响应不被缓存。比如配置 'proxy_no_cache $args_nocache' ，如果带的nocache参数值至少有一个不为空或者为0，则响应将不被缓存。proxy_cache_bypass：类似于proxy_no_cache，它控制什么情况不使用缓存的内容，并且是直接到后端获取最新的内容。如果命中，则$upstream_cache_status为BYPASS。proxy_cache_use_stale：当对缓存内容的过期时间不敏感，或者后端服务出问题时，即使缓存的内容不新鲜也总比返回错误给用户强（类似于托底），此时可以配置该参数，如 'proxy_cache_use_stale error timeout http_500 http_502 http_503 http_504' ，即：如果出现超时、后端连接出错、500、502、503等错误时，即使缓存内容已过期也先返回给用户，此时$upstream_cache_status为STALE。还有一个updating表示缓存已过期但正在被别的Nginx Worker进程更新，但先返回了过期内容，此时 $upstream_cache_status 为UPDATING。proxy_cache_revalidate：当缓存过期后，如果开启了proxy_cache_revalidate，则会发出一次if-modified-since或if-none-match条件请求，如果后端返回304，则此时$upstream_cache_status为REVALIDATED，我们将得到两个好处，节省带宽和减少写磁盘的次数。proxy_cache_lock：当多个客户端同时请求同一份内容时，如果开启proxy_cache_lock（默认off），则只有一个请求被发送至后端。其他请求将等待该请求的返回。当第一个请求返回后，其他相同请求将从缓存中获取内容返回。当第一个请求超过了proxy_cache_lock_timeout超时时间（默认为5s），则其他请求将同时请求到后端来获取响应，且响应不会被缓存（在1.7.8版本之前是被缓存的）。启用 proxy_cache_lock 可以应对 Dog-pile effect（缓存失效风暴）。proxy_cache_lock_age：是1.7.8新添加的，如果在proxy_cache_lock_age指定的时间内（默认为5s），最后一个发送到后端进行新缓存构建的请求还没有完成，则下一个请求将被发送到后端来构建缓存（因为1.7.8版本之后，proxy_cache_lock_timeout超时之后返回的内容是不缓存的，需要下一次请求来构建响应缓存）。小节只缓存200状态码的响应，如系统错误跳转至302，此时缓存302就不对了。有些页面不需要强一致性，可以进行几秒的缓存。比如商品详情页的库存。静态资源文件（JS/CSS/IMAGE）可以缓存较长时间，如1个月、1年等。

参考：《亿级流量网站架构核心技术》