# 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。

## 1. 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

### 1.1 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] <br/>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_cache
- levels: 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 :

```txt
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=host:200m  缓存区的名称是host,大小为200M,1M大概能存储8000个keys

- inactive: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:

```editorconfig
http{
	proxy_cache_path /usr/local/proxy_cache keys_zone=itcast:200m  levels=1:2:1 inactive=1d max_size=20g;
}
```

### 1.2 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

### 1.3 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                              |

### 1.4 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：

```txt
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
```

### 1.5 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         |

### 1.6 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。

# 2. Nginx缓存设置案例

- 需求分析
-![缓存实战](pic/缓存实战.png)

- 步骤实现
- 1.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
```txt
http://192.168.200.146:8080/js/jquery.js
 ```

- Nginx的环境准备
- （1）完成Nginx反向代理配置
```editorconfig
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
```editorconfig
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 xxxx1;
            proxy_cache_key xxx2;
            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
```shell
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，并解压缩。
```shell
tar -zxf ngx_cache_purge-2.3.tar.gz
```

（2）修改文件夹名称，方便后期配置，并查询Nginx的配置参数
```shell
mv ngx_cache_purge-2.3 purge & nginx -V
```

（3）进入Nginx的安装目录，使用./configure进行参数配置
```shell
./configure --add-module=/root/nginx/module/purge
```

（4）使用make进行编译
```shell
make
```

（5）将nginx安装目录的nginx二级制可执行文件备份
```shell
mv /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/nginx/sbin/nginxold
```

（6）将编译后的objs中的nginx拷贝到nginx的sbin目录下
```shell
cp objs/nginx /usr/local/nginx/sbin
```

（7）使用 make 进行升级
```shell
make upgrade
```

（8）在nginx配置文件中进行如下配置
```shell
server{
	location ~/purge(/.*) {
		proxy_cache_purge xxxx1 xxx2;
	}
}
```

# Nginx设置资源不缓存
- 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
```editorconfig
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
```editorconfig
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。
- 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:
```editorconfig
$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:
```editorconfig
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
```editorconfig
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;
	}
}
```