Debian Nginx缓存机制详解

Nginx的缓存机制主要分为两种：强制缓存（强缓存）和协商缓存（验证缓存）。

强制缓存（强缓存）

强制缓存是指浏览器在请求资源时，直接从本地缓存中读取数据而不向服务器发送任何请求。这种缓存机制主要依赖于HTTP响应头中的Cache-Control和Expires字段。

• Expires：指定资源在该时间之前被认为是有效的。例如：Expires: Wed, 21 Oct 2025 07:28:00 GMT。但由于Expires依赖于客户端的时间设置，可能出现非预期的状况。
• Cache-Control：HTTP/1.1引入了更为强大的Cache-Control头部，提供了更多控制缓存行为的指令：
  • no-store：禁止缓存（强缓存和协商缓存），客户端不存储任何值。
  • no-cache：禁止强缓存，需要重写验证（可以理解为禁止强缓存，启用协商缓存）。
  • private：私有缓存，禁止中间人（比如CDN等代理缓存）。
  • public：共享缓存，允许中间人缓存。
  • max-age：资源可以被缓存的最大时间，单位：秒，是一个相对时间，优先级高于Expires。
  • s-maxage：用于共享缓存，单位：秒，如果在其有效期内，不去访问CDN等。s-maxage会覆盖max-age和Expires。
  • must-revalidate：缓存使用陈旧资源时，必需先验证状态。

协商缓存（验证缓存）

协商缓存是一种在强制缓存失效后使用的缓存机制。在这种情况下，浏览器会携带特定的缓存标识（如ETag或Last-Modified）向服务器发送请求，询问资源是否有更新。

• ETag：由服务器生成并返回给客户端的一个唯一标识符，通常基于文件内容的哈希值。每当资源发生变化时，ETag也会随之改变。
• Last-Modified：表示资源最后修改时间。例如：Last-Modified: Wed, 21 Oct 2023 07:28:00 GMT。
• If-None-Match：当客户端再次请求资源时，会在请求头中带上之前保存的ETag值。
• If-Modified-Since：当客户端再次请求资源时，会在请求头中带上之前保存的Last-Modified值。

Nginx配置示例

以下是一个简单的Nginx配置示例，展示了如何为静态资源设置强缓存：

location /static/ {
    alias /path/to/static/files;
    expires 30d;
    add_header Cache-Control "public, max-age=31536000";
}

上述配置将/static/路径下的文件缓存30天，并且通过Cache-Control头部设置为公共缓存，允许任何中间人缓存。

调试和优化

• 浏览器开发者工具：在浏览器的开发者工具中，可以查看请求是否使用了缓存（通过状态码200 (from disk cache)或304 not modified）。
• 命令行工具：使用curl -i http://example.com/resource.js可以查看请求和响应头信息，帮助调试缓存配置。

通过合理配置强缓存和协商缓存，可以显著提升网站性能，减少服务器负载。在实际应用中，通常会结合使用这两种缓存机制，以达到既快速又可靠的缓存效果。