nginx 静态页面缓存

配置Nginx缓存静态资源以提高网站性能

I. Nginx缓存概述

Nginx缓存机制简介：

Nginx缓存是一种在内存或磁盘上存储经常访问的静态资源，如图片、CSS和JavaScript文件的技术，当客户端请求这些资源时，Nginx可以直接从缓存中提供它们，而不需要每次都从原始服务器获取，从而显著减少响应时间并降低后端服务器的负载。

缓存对性能提升的作用：

通过缓存静态资源，Nginx可以减少对后端服务器的请求次数，这不仅降低了服务器的CPU和内存使用，还减少了网络带宽的消耗，由于缓存的资源加载速度更快，用户的体验也得到了提升，页面加载时间缩短，跳出率降低，有助于提高网站的转化率和用户满意度。

II. 配置Nginx缓存

安装Nginx：

在大多数Linux发行版中，可以使用包管理器来安装Nginx，在Ubuntu系统中，可以通过运行以下命令来安装最新版本的Nginx：

sudo apt update
sudo apt install nginx

安装完成后，可以通过运行systemctl status nginx来检查Nginx服务的状态。

开启缓存功能：

要开启Nginx的缓存功能，需要在Nginx配置文件（通常位于/etc/nginx/nginx.conf或/etc/nginx/sitesavailable/default）中进行设置，确保http块中包含proxy_cache_path指令，用于定义缓存文件的存储位置和大小。

http {
    proxy_cache_path /var/cache/nginx levels=1:2 keys_zone=my_cache:10m max_size=1g inactive=60m use_temp_path=off;
    ...
}

这里，/var/cache/nginx是缓存文件的存储路径，levels=1:2表示缓存目录的层级结构，keys_zone=my_cache:10m定义了一个名为my_cache的缓存区域，初始大小为10MB，max_size=1g限制了缓存的最大大小为1GB，inactive=60m设置了缓存文件的过期时间为60分钟，use_temp_path=off禁止使用临时路径存储缓存文件。

接下来，在server块中，针对需要缓存的静态资源设置location块，并使用proxy_cache指令来启用缓存。

server {
    listen 80;
    server_name example.com;
    location ~* .(jpg|jpeg|png|gif|ico|css|js)$ {
        proxy_cache my_cache;
        proxy_pass http://backend;
        ...
    }
    ...
}

这里，正则表达式~* .(jpg|jpeg|png|gif|ico|css|js)$匹配所有图片和样式表文件，proxy_cache my_cache指定使用之前定义的缓存区域my_cache，proxy_pass http://backend将请求代理到后端服务器。

完成以上配置后，保存文件并退出编辑器，重新加载Nginx配置以应用更改：

sudo nginx t  # 检查配置文件语法是否正确
sudo systemctl reload nginx  # 重新加载配置

现在，Nginx已经配置好了缓存静态资源的功能，为了验证缓存是否生效，可以使用浏览器访问网站并检查开发者工具中的网络请求，如果看到从Nginx服务器直接返回的静态资源响应，而不是来自后端服务器，那么缓存就成功了。

III. 缓存策略优化

设置合理的缓存时间：

合理的缓存时间对于平衡最新内容与性能之间至关重要，如果缓存时间设置得太短，会导致缓存频繁失效，增加后端服务器的负担；设置得太长，则用户可能无法及时看到更新的内容，一个常见的做法是为不同类型的资源设置不同的缓存时间，可以设置图片和样式表文件的缓存时间为一周，而脚本文件则为一天：

location ~* .(jpg|jpeg|png|gif|ico)$ {
    expires 7d;
    ...
}
location ~* .(css)$ {
    expires 7d;
    ...
}
location ~* .(js)$ {
    expires 1d;
    ...
}

在这里，expires指令告诉浏览器资源的有效期，从而减少不必要的再次请求。

使用HTTP头控制缓存：

除了设置expires之外，还可以使用CacheControl和ETag头来进一步控制缓存行为。CacheControl头可以用来指定最大缓存时间，而ETag头提供了资源的唯一标识符，使得只有在资源发生变化时才会重新请求。

location ~* .(html)$ {
    add_header CacheControl "public, maxage=60";
    ...
}

这里，add_header指令添加了一个CacheControl头，指示浏览器资源的缓存时间为60秒，结合ETag头的使用，可以确保只有当资源发生变更时，浏览器才会重新请求该资源。

通过这些优化策略，可以确保用户既能获得快速的网站响应，又能在必要时获取到最新的内容。