Nginx缓存

Nginx缓存，主要指代理缓存、和静态文件缓存。

是通过在Nginx层保存后端响应的副本以减少后端请求、降低延迟和减轻服务器负载的一种技术。

常见缓存类型包括：代理缓存（proxy_cache）、FastCGI缓存（fastcgi_cache）、片段缓存与浏览器端缓存控制（如Cache-Control、Expires）。

缓存能显著提高并发处理能力，改善响应时间，并在高并发场景下增强系统稳定性与可用性。

Nginx缓存原理

Nginx的缓存机制可拆分为四大工作流程：

求匹配与路由：当客户端请求到达时，Nginx按照配置文件的location、proxy_pass等规则判断该请求是否应被缓存以及使用哪个缓存区域（zone）。

缓存查找：Nginx根据计算得到的缓存键在本地缓存存储（通常为磁盘上的缓存目录）中查找匹配项。

后端回源与缓存填充：若缓存未命中或已过期，Nginx将请求转发至后端服务器（回源）。

获取响应后根据配置的缓存策略，如缓存时长、允许缓存的响应状态码与头部决定是否将响应写入缓存。

缓存返回与并发控制：当缓存命中时，Nginx直接返回缓存内容。

在缓存过期但正在回源更新的情况下，Nginx可通过锁（例如 proxy_cache_lock）或并发控制策略，避免缓存击穿。

保障多并发请求只触发一次回源，从而稳定后端负载。

Nginx缓存配置

要让Nginx缓存真正“发挥极致性能”，必须掌握以下四大核心配置。

1.合理设计缓存键与缓存区域

缓存键应包含影响响应的必要要素（如URI、查询参数、Host、特定请求头），避免过度细分导致缓存碎片。

proxy_cache_path 参数需配置合适的levels、keys_zone（共享内存大小）与max_size。

以保证索引效率与存储容量，keys_zone 大小影响并发访问的元数据管理。

2.优化磁盘I/O与缓冲设置

调整Nginx缓冲区大小与临时文件写入策略，减少小文件频繁I/O并提高单次写入效率。

将缓存目录放置于性能更好的磁盘（如SSD）或使用专用文件系统（如XFS）可显著降低延迟。

3.控制缓存失效与回源策略

通过合理设置缓存过期时间（针对不同类型资源采用不同TTL）降低频繁回源；

启用proxy_cache_use_stale与proxy_cache_lock等选项。

允许在后端故障或回源更新期间使用旧缓存并防止缓存击穿，从而稳定服务并减少峰值回源压力。

4.响应头与客户端缓存策略协同

在后端或Nginx层正确设置Cache-Control/Expires，使浏览器端能利用本地缓存，从而减少到Nginx的请求。

此外，可结合缓存分层（如CDN+Nginx）和缓存预热策略提升整体吞吐。

阅读原文：https://mp.weixin.qq.com/s/BiNSN1Grpyd0SJ79QB6ktg