1.Nginx缓存
前面我们知道Nginx可以对浏览器缓存进行配置，让一些静态资源缓存到用户本地存储，以提高页面的响应速度，也能降低服务端的压力。浏览器执行缓存的流程如下：
试想一下，如果用户主动清空了本地的浏览器缓存，那么是不是请求的压力又来到了服务端，为此我们可以增加web缓存服务器，当用户本地缓存失效时，可以去web缓存服务器中获取数据，而不是直接将请求打到后端服务器。
Nginx就可以担当这样的角色。其作为一个高性能的web服务器，同时也可以是一个缓存服务器。其为我们提供了ngx_http_proxy_module模块，用来实现缓存功能。
官方文档：https://nginx.org/en/docs/http/ngx_http_proxy_module.html
🔔Tips：缓存的资源也不是一成不变的，因此缓存也需要有更新的机制。
因此，对于Nginx的缓存主要围绕以下几点展开：
- 缓存文件存放在哪儿
- 缓存的有效期
- 如何指定哪些请求走缓存，哪些请求不缓存
- 如何删除缓存
2.Nginx配置缓存
2.1 缓存文件存放在哪儿
proxy_cache：定义共享内存区域的名称。proxy_cache_path：定义缓存的存储路径。
2.1.1 proxy_cache
作用域：http, server, location
语法：proxy_cache zone | off;
默认值：proxy_cache off;
-
zone：用于定义共享内存区域的名称。可以使用变量。此参数是proxy_cache_path指令的基础。 -
off：表示禁用缓存。
2.1.2 proxy_cache_path
作用域：http
语法：proxy_cache_path path [levels=levels] keys_zone=name:size [inactive=time] [max_size=size];
该指令可以配置缓存的路径，并设置相关的参数。
path：设置缓存的路径。levels：用于设置缓存的目录结构，例如levels=1:2，意味着生成两层目录。该参数与proxy_cache_key指令有关，proxy_cache_key的默认值为$scheme$proxy_host$request_uri，然后将获取到的值MD5加密，然后依次从末尾按照levels的设置取值来创建目录。keys_zone：其中name为proxy_cache定义的值。size表示共享内存区域的大小。1M的内存可以存储大约8000个key。inactive：指定缓存失效的时间，如果在该段时间内，缓存文件没被访问，缓存将被删除。max_size：指定最大的缓存大小，当超出大小，会根据LRU算法，删除最近最少使用的数据。
2.2 缓存有效期
2.2.1 proxy_cache_valid
该指令可以设置不同响应码对应的缓存时间，超过时间缓存就会过期，但是不会删除缓存。
作用域：http, server, location
语法：proxy_cache_valid [code …] time;
前面我们在配置proxy_cache_path指令时，inactive参数可以指定一定时间内缓存未被访问就会被删除。而proxy_cache_valid指定的是缓存的过期时间，超过该时间缓存将会过期，但是不会被删除。
因此我们在配置的时候，一般inactive的值会大于proxy_cache_valid中的值，否则将会导致缓存还不过期就被删除了。
- 不指定响应码，则只对200、301和302进行缓存。
proxy_cache_valid 10m;
- 对指定响应码进行缓存。
proxy_cache_valid 200 301 10m;
- 对任何响应码进行缓存。
proxy_cache_valid any 10m;
2.3 如何指定哪些请求走缓存，哪些请求不缓存
2.3.1 proxy_cache_bypass
该指令配置不走缓存响应的条件，如果条件命中，则不走缓存。可与proxy_no_cache配合使用。
作用域：http, server, location
语法：proxy_cache_bypass string …;
如果参数中的值至少有一个值不为空且不为"0"，则不走缓存响应。
# 以$arg开头的参数表示url中的对应的参数。
proxy_cache_bypass $cookie_nocache $arg_nocache$arg_comment;
2.3.2 proxy_no_cache
该指令配置不缓存响应的条件，如果条件命中，则不缓存。可与proxy_cache_bypass配合使用。
作用域：http, server, location
语法：proxy_no_cache string …;
如果参数中的值至少有一个值不为空且不为"0"，则不缓存响应。
# 以$arg开头的参数表示url中的对应的参数。
proxy_no_cache $cookie_nocache $arg_nocache$arg_comment;
2.3.3 proxy_cache_min_uses
该指令设置某个请求达到指定次数后，才对其进行缓存。
作用域：http, server, location
语法：proxy_cache_min_uses number;
默认值：proxy_cache_min_uses 1;
2.4 综合案例
1）环境
Nginx缓存服务器：192.168.110.101
服务端：192.168.110.100
2）配置
Nginx缓存服务器配置：
$upstream_cache_status为缓存命中状态。状态值分别为MISS、BYPASS、EXPIRED、STALE、UPDATING、REVALIDATED、HIT.
http {
# 缓存在10分钟之内未被访问即删除
proxy_cache_path /home/stone/proxy_cache levels=1:2 keys_zone=my_cache:10M inactive=10m max_size=10G;
server {
listen 80;
server_name localhost;
location /cache {
proxy_cache my_cache;
proxy_cache_key $uri$is_args$args;
# 缓存的有效期会10s
proxy_cache_valid any 10s;
proxy_cache_min_uses 1;
# 添加缓存命中状态，$upstream_cache_status
add_header Nginx-Cache $upstream_cache_status;
proxy_pass http://192.168.110.100;
}
}
}
服务端配置：
同时在html文件夹下创建cache文件，并放入test.html文件。
http {
server {
listen 80;
server_name localhost;
location /cache {
root html;
}
}
}
3）访问http://192.168.110.101/cache/test.html
第一次访问：缓存状态为
MISS，即未命中。
第二次访问：缓存状态为
HIT，即已命中缓存。
查看缓存文件夹，已经按照
levels参数指定的规则生成目录结构，并缓存文件。
第三次访问：缓存状态为
EXPIRED，缓存已过期，因为我们设置的10s过期。
3.Nginx删除缓存
如果服务端的文件发生变化，那么也需要将文件同步到Nginx的缓存中去，因此我们需要对缓存进行删除。
删除对应缓存目录：这种方式看上去简单粗暴，但是想要删除指定的缓存，则犹如大海捞针。ngx_cache_purge：第三方模块，通过请求删除指定的缓存文件。
3.1 删除对应的缓存目录
rm -rf /home/stone/proxy_cache
3.2 ngx_cache_purge
我们可以借助第三方模块ngx_cache_purge来实现对指定缓存的删除。
下载地址：https://github.com/FRiCKLE/ngx_cache_purge/archive/refs/heads/master.zip
作用域：location
语法：proxy_cache_purge keys_zone key;
keys_zone：该参数为proxy_cache指令指定的值。key：该参数为proxy_cache_key指定的值。
配置示例：
server {
listen 80;
server_name localhost;
location /cache {
proxy_cache my_cache;
# 设置proxy_cache_key
proxy_cache_key $uri$is_args$args;
proxy_cache_valid 200 302 10s;
# 添加缓存命中状态
add_header Nginx-Cache $upstream_cache_status;
proxy_pass http://192.168.110.100;
}
# 删除指定缓存
location ~/purge(/.*) {
proxy_cache_purge my_cache $1$is_args$args;
}
}
1）访问http://192.168.110.101/cache/test.html，产生缓存。
2）访问http://192.168.110.101/purge/cache/test.html，如下图表示删除缓存成功。
以上就是Nginx实现负载均衡的全部内容，Nginx是多模块化的，还有很多高级功能，我们后面继续探索。
