分布式 - 服务器Nginx：一小时入门系列之代理缓冲与缓存

官方文档：https://nginx.org/en/docs/http/ngx_http_proxy_module.html

1. 代理缓冲 proxy_buffer

代理缓冲用于临时存储从后端服务器返回的响应数据。通过使用代理缓冲，Nginx可以在接收完整的响应后再将其发送给客户端，从而提高性能和效率。

① 客户端往往是用户网络，情况复杂，可能出现网络不稳定，速度较慢的情况。而nginx到后端server一般处于同一个机房或者区域，网速稳定且速度极快。

② 如果禁用了缓冲，则在客户端从代理服务器接收响应时，响应将同步发送到客户端。对于需要尽快开始接收响应的快速交互式客户端，此行为可能是可取的。这就会带来一个问题：因为客户端到 nginx 的网速过慢，导致 nginx 只能以一个较慢的速度将响应传给客户端；进而导致后端server也只能以同样较慢的速度传递响应给nginx，造成一次请求连接耗时过长。

③ 启用缓冲后，nginx先将后端的请求响应放入缓冲区中，等到整个响应完成后，再发给客户端。

在这里插入图片描述

开启代理缓冲后，nginx 可以用较快的速度尽可能将响应体读取并缓冲到本地内存或磁盘中，同时根据客户端的网络质量以合适的网速将响应传递给客户端。这样既解决了server端连接过多的问题，也保证了能持续稳定的像客户端传递响应。

1. proxy_buffering 指令

当 proxy_buffering 设置为 off 时，Nginx 将禁用代理缓冲。这意味着当 Nginx 作为代理服务器转发请求时，它将立即将响应从上游服务器传递给客户端，而不会先将响应缓存到 Nginx 服务器上。

使用 proxy_buffering 启用和禁用缓冲，nginx默认为 on 启用缓冲，若要关闭，设置为 off 。

proxy_buffering off;

禁用代理缓冲可以提高实时性和响应速度，特别适用于实时通信、流媒体或需要立即将数据传递给客户端的应用程序。然而，禁用代理缓冲也可能增加上游服务器的负载，因为它们需要即时响应每个请求。

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2. proxy_buffers 与 proxy_buffer_size 指令

proxy_buffers 指令用于设置代理服务器缓存响应的缓冲区大小和数量。它的语法如下：

proxy_buffers number size;

其中，number 表示缓冲区的数量，size 表示每个缓冲区的大小。例如，如果设置为 proxy_buffers 4 32k; 则会为每个客户端连接分配 4 个缓冲区，每个缓冲区的大小为 32KB。

通常情况下，来自后端服务器响应的第一部分存储在单独的缓冲区中，这个缓冲区存储的是相对较小的响应头部信息，大小通过 proxy_buffer_size 指令进行设置，建议将 proxy_buffer_size 设置为小于默认值。默认情况下，proxy_buffer_size 的大小为4k，但可以根据实际需求进行调整。

location / {
    proxy_buffers 16 4k;
    proxy_buffer_size 2k;
    proxy_pass http://localhost:8088;
}

2. 代理缓存

启用缓存后，nginx将响应保存在磁盘中，返回给客户端的数据首先从缓存中获取，这样子相同的请求不用每次都发送给后端服务器，减少到后端请求的数量。

在这里插入图片描述

1. proxy_cache_path 指令

proxy_cache_path 指令用于指定缓存文件存储的路径、缓存文件的格式、缓存文件的最大大小等参数。以下是 proxy_cache_path 的常用参数：

path: 缓存文件存储的路径。
levels: 缓存文件存储的目录层数。
keys_zone: 缓存文件的键值对存储区域。
inactive: 缓存文件的过期时间，单位为秒。
max_size: 缓存文件的最大大小。
use_temp_path: 是否使用临时文件夹存储缓存文件。

例如，以下配置将缓存文件存储在 /var/cache/nginx 目录下，缓存文件的键值对存储区域为 my_cache，缓存文件的过期时间为 10 分钟，缓存文件的最大大小为 1GB：

proxy_cache_path /var/cache/nginx keys_zone=my_cache:10m inactive=10m max_size=1g;

在配置反向代理时，可以使用 proxy_cache 指令启用缓存，例如：

location / {
    proxy_pass http://backend;
    proxy_cache my_cache;
    proxy_cache_valid 200 10m;
}

以上配置将启用缓存，并设置缓存文件的过期时间为 10 分钟。当 Nginx 收到客户端请求时，如果缓存中存在对应的响应，Nginx 将直接返回缓存中的响应，而不是向后端服务器发起请求。

2. proxy_cache_valid 指令

proxy_cache_valid 指令用于设置缓存的有效期。

proxy_cache_valid [code ...] time;

其中，code是HTTP响应状态码，可以是一个或多个，用空格分隔。如果省略code参数，则表示适用于所有状态码。time是缓存的有效期，可以是一个时间段，也可以是一个时间戳。

如果要设置不同状态码的不同缓存时间，可以使用多个proxy_cache_valid指令，例如：

proxy_cache_valid 200 10m;
proxy_cache_valid 404 1m;

这样就表示缓存200状态码的响应10分钟，缓存404状态码的响应1分钟。

3. proxy_cache_min_uses 指令

可以使用 proxy_cache_min_uses 设置相同的key的请求，访问次数超过指定数量才会被缓存。

proxy_cache_min_uses 指令用于设置在缓存服务器中缓存一个响应所需的最小请求数。当一个请求被代理到后端服务器时，如果该请求的响应已经被缓存，Nginx 会将缓存的响应返回给客户端，而不是将请求转发到后端服务器。proxy_cache_min_uses 指令可以控制在缓存服务器中缓存一个响应所需的最小请求数，以避免缓存不必要的响应。当一个响应被缓存时，Nginx 会记录该响应被缓存的时间，并在一定时间后将其从缓存中删除。如果一个响应被缓存的时间太短，那么它可能会被频繁地从缓存中删除和重新缓存，这会浪费缓存服务器的资源。因此，通过设置 proxy_cache_min_uses 指令，可以确保只有经过多次访问的响应才会被缓存，从而提高缓存服务器的效率。

proxy_cache_min_uses 5;

默认情况下，响应无限期地保留在缓存中。仅当缓存超过最大配置大小时，按照时间删除最旧的数据。

3. 应用

proxy_cache_path /var/cache/nginx/data keys_zone=mycache:10m;

server {
    listen 8001;
    server_name ruoyi.localhost;
    
    location / {
        #设置buffer
        proxy_buffers 16 4k;
        proxy_buffer_size 2k;
        proxy_pass http://localhost:8088;        
    }

    location ~ \.(js|css|png|jpg|gif|ico) {
        #设置cache
        proxy_cache mycache;
        proxy_cache_valid 200 302 10m;
        proxy_cache_valid 404      1m;
        proxy_cache_valid any 5m;
        proxy_pass http://localhost:8088;  
    }

    location = /html/ie.html {
        proxy_cache mycache;
        proxy_cache_valid 200 302 10m;
        proxy_cache_valid 404      1m;
        proxy_cache_valid any 5m;
        proxy_pass http://localhost:8088;  
    }

    location ^~ /fonts/ {
        proxy_cache mycache;
        proxy_cache_valid 200 302 10m;
        proxy_cache_valid 404      1m;
        proxy_cache_valid any 5m;
        proxy_pass http://localhost:8088;  
    }
}