# NGINX 压缩与缓存指南 ## 1. Gzip 压缩配置 ### 基础配置 ```nginx http { gzip on; gzip_min_length 1000; gzip_proxied any; gzip_comp_level 6; gzip_types text/plain text/css application/json application/javascript text/xml application/xml; gzip_vary on; } ``` ### 指令详解 | 指令 | 说明 | 默认值 | |------|------|--------| | `gzip` | 启用/禁用压缩 | off | | `gzip_buffers` | 压缩缓冲区数量和大小 | 32 4k 或 16 8k | | `gzip_comp_level` | 压缩级别（1-9） | 1 | | `gzip_disable` | 禁用压缩的 User-Agent 正则 | - | | `gzip_http_version` | 最小 HTTP 版本 | 1.1 | | `gzip_min_length` | 最小压缩长度 | 20 | | `gzip_proxied` | 代理请求压缩条件 | off | | `gzip_types` | 压缩的 MIME 类型 | text/html | | `gzip_vary` | 添加 Vary 头 | off | ### 压缩级别选择 | 级别 | 压缩率 | CPU 消耗 | 推荐场景 | |------|--------|----------|----------| | 1 | 低 | 低 | CPU 受限环境 | | 4-6 | 中 | 中 | **推荐（平衡）** | | 9 | 高 | 高 | 静态内容预压缩 | ### gzip_proxied 参数 | 参数 | 说明 | |------|------| | `off` | 禁用所有代理请求压缩 | | `any` | 压缩所有代理请求 | | `expired` | Expires 头表明过期的响应 | | `no-cache` | Cache-Control: no-cache | | `no-store` | Cache-Control: no-store | | `private` | Cache-Control: private | | `auth` | 包含 Authorization 头 | ### 完整配置示例 ```nginx http { gzip on; gzip_comp_level 6; gzip_min_length 1000; gzip_proxied any; gzip_vary on; gzip_types text/plain text/css text/xml text/javascript application/json application/javascript application/xml application/xml+rss application/x-javascript; gzip_disable "msie6"; # 排除已压缩文件 gzip_types ~ "image/(gif|jpg|jpeg|png|webp)|video/.*|application/pdf|application/zip"; server { location / { # 继承全局配置 } } } ``` ### 压缩变量 `$gzip_ratio`：压缩率（原始大小/压缩后大小） ```nginx log_format compression '$remote_addr - $remote_user [$time_local] ' '"$request" $status $bytes_sent ' '"$http_referer" "$http_user_agent" "$gzip_ratio"'; ``` --- ## 2. 预压缩文件（gzip_static） ### 启用预压缩 ```nginx location / { gzip_static on; gzip_proxied any; } ``` ### 工作原理 - 请求 `/style.css`，nginx 检查 `/style.css.gz` 是否存在 - 如果存在且客户端支持 gzip，直接发送预压缩文件 - 避免实时压缩的 CPU 开销 ### 生成预压缩文件 ```bash # 批量生成 find /var/www/html -type f -name "*.css" -exec gzip -k {} \; find /var/www/html -type f -name "*.js" -exec gzip -k {} \; ``` ### 配置选项 ```nginx gzip_static on; # 发送预压缩文件 gzip_static always; # 总是发送预压缩文件（不检查客户端支持） gzip_static off; # 禁用 ``` --- ## 3. Brotli 压缩（需模块） ### 安装模块 ```bash # 编译时添加 --add-module=/path/to/ngx_brotli ``` ### 配置示例 ```nginx http { # Brotli 压缩 brotli on; brotli_comp_level 6; brotli_types text/plain text/css application/json application/javascript text/xml application/xml; brotli_min_length 1000; # 同时启用 gzip 作为后备 gzip on; gzip_comp_level 6; gzip_types text/plain text/css application/json application/javascript; } ``` --- ## 4. 代理缓存配置 ### 缓存路径定义 ```nginx http { proxy_cache_path /data/nginx/cache levels=1:2 # 目录层级（a/bc/abc...） keys_zone=main:10m # 共享内存区名称和大小 max_size=1g # 缓存最大大小 inactive=60m # 非活动数据保留时间 use_temp_path=off # 临时文件存放位置 manager_files=100 # 缓存管理器每次处理文件数 manager_threshold=500ms; } ``` ### 目录层级说明 `levels=1:2` 表示： - 第一级：16 个目录（0-f） - 第二级：256 个目录（00-ff） 缓存文件路径示例：`/data/nginx/cache/a/bc/abcdef...` ### 启用缓存 ```nginx server { location / { proxy_cache main; proxy_cache_key "$scheme$request_method$host$request_uri"; proxy_cache_valid 200 302 10m; proxy_cache_valid 404 1m; proxy_pass http://backend; } } ``` ### 缓存键定义 ```nginx # 默认 proxy_cache_key $scheme$proxy_host$request_uri; # 自定义 proxy_cache_key "$host$request_uri $cookie_user"; proxy_cache_key "$scheme$request_method$host$request_uri"; proxy_cache_key "$server_name$uri$is_args$args"; ``` ### 缓存有效期 ```nginx # 按响应码设置 proxy_cache_valid 200 302 10m; proxy_cache_valid 301 1h; proxy_cache_valid 404 1m; proxy_cache_valid any 1m; # 使用响应头控制 # X-Accel-Expires: 有效期（秒） # Expires: HTTP 过期时间 # Cache-Control: 缓存控制 ``` ### 条件缓存 ```nginx # 不从缓存获取 proxy_cache_bypass $cookie_nocache $arg_nocache; # 不保存到缓存 proxy_no_cache $http_pragma $http_authorization; # 示例：登录用户不缓存 map $cookie_user $skip_cache { default 0; "" 1; # 未登录用户不缓存 } location / { proxy_cache main; proxy_cache_bypass $skip_cache; proxy_no_cache $skip_cache; } ``` ### 使用过期缓存 ```nginx proxy_cache_use_stale error timeout updating http_500 http_502 http_503 http_504; ``` | 条件 | 说明 | |------|------| | `error` | 与后端通信出错 | | `timeout` | 超时 | | `invalid_header` | 无效响应头 | | `updating` | 缓存正在更新 | | `http_XXX` | 后端返回指定状态码 | ### 缓存锁 ```nginx proxy_cache_lock on; # 同时只有一个请求填充缓存 proxy_cache_lock_timeout 5s; # 锁超时时间 proxy_cache_lock_age 5s; # 允许新请求时间 ``` ### 后台更新 ```nginx proxy_cache_background_update on; # 后台更新过期缓存 ``` --- ## 5. FastCGI 缓存 ### 配置示例 ```nginx http { fastcgi_cache_path /var/cache/nginx/fastcgi levels=1:2 keys_zone=fastcgi:10m inactive=60m max_size=100m; server { location ~ \.php$ { fastcgi_cache fastcgi; fastcgi_cache_key "$request_method$host$request_uri"; fastcgi_cache_valid 200 302 10m; fastcgi_cache_valid 404 1m; fastcgi_cache_methods GET HEAD; fastcgi_pass localhost:9000; fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name; include fastcgi_params; } } } ``` --- ## 6. 缓存清除（商业版） ```nginx map $request_method $purge_method { PURGE 1; default 0; } server { location / { proxy_cache main; proxy_cache_key $uri; proxy_cache_purge $purge_method; } } # 清除缓存 # curl -X PURGE http://example.com/path/to/file ``` --- ## 7. 静态文件缓存 ### 浏览器缓存 ```nginx location ~* \.(jpg|jpeg|png|gif|ico|css|js|pdf|txt|woff)$ { expires 30d; add_header Cache-Control "public, immutable"; access_log off; } location ~* \.(html|htm)$ { expires 1h; add_header Cache-Control "public, must-revalidate"; } # 禁用缓存 location /api/ { add_header Cache-Control "no-cache, no-store, must-revalidate"; add_header Pragma "no-cache"; expires 0; } ``` ### expires 指令 ```nginx expires 30d; # 30 天 expires 1h; # 1 小时 expires epoch; # 1970-01-01（不缓存） expires max; # 最大值（2037 年） expires off; # 不修改（默认） ``` ### try_files + 缓存 ```nginx location / { try_files $uri @backend; } location @backend { proxy_cache main; proxy_cache_valid 200 10m; proxy_pass http://backend; } ``` --- ## 8. 文件描述符缓存 ```nginx open_file_cache max=1000 inactive=20s; open_file_cache_valid 30s; open_file_cache_min_uses 2; open_file_cache_errors on; ``` | 参数 | 说明 | |------|------| | `max` | 缓存最大文件数 | | `inactive` | 非活动文件移除时间 | | `valid` | 检查文件是否存在的间隔 | | `min_uses` | 保持打开的最少使用次数 | --- ## 9. 缓存状态监控 ### stub_status 模块 ```nginx location /nginx_status { stub_status; allow 127.0.0.1; deny all; } ``` 输出示例： ``` Active connections: 10 server accepts handled requests 100 100 200 Reading: 0 Writing: 1 Waiting: 9 ``` ### 缓存命中率计算 ```nginx log_format cache_status '$remote_addr - [$time_local] ' '"$request" $status ' 'cache: $upstream_cache_status'; # 状态值：HIT, MISS, BYPASS, EXPIRED, STALE, UPDATING, REVALIDATED ``` --- ## 10. 缓存最佳实践 ### 缓存策略建议 | 内容类型 | 缓存时间 | 策略 | |----------|----------|------| | 静态资源（图片、CSS、JS） | 30 天 + immutable | 浏览器缓存 | | HTML 页面 | 1 小时 | 协商缓存 | | API 响应 | 按需 | 代理缓存 | | 用户特定内容 | 不缓存 | 动态生成 | ### 避免缓存问题 ```nginx # 避免缓存POST请求 proxy_cache_methods GET HEAD; # 避免缓存带查询参数的请求 proxy_cache_key "$host$request_uri"; # 避免缓存大文件 proxy_max_temp_file_size 0; # 动态内容禁用缓存 location /api/ { proxy_cache off; add_header Cache-Control "no-store"; } ``` ### 缓存预热 ```bash # 预热缓存脚本 #!/bin/bash urls=( "https://example.com/page1" "https://example.com/page2" ) for url in "${urls[@]}"; do curl -s "$url" > /dev/null & done wait ```