LNMP中Nginx缓存配置技巧

1. 选择合适的缓存类型

Nginx在LNMP架构中主要支持两种缓存：代理缓存（proxy_cache）（缓存后端服务器响应，如PHP-FPM、Node.js等）和FastCGI缓存（fastcgi_cache）（专为PHP应用设计，直接缓存PHP脚本输出）。根据场景选择：

若后端是PHP应用，优先用fastcgi_cache（减少PHP-FPM解析开销）；
若后端是其他服务（如API、数据库），用proxy_cache（通用代理缓存）。

2. 基础配置参数详解

无论选择哪种缓存，核心参数需合理设置：

缓存路径与存储：通过proxy_cache_path（或fastcgi_cache_path）定义，关键参数包括：
- keys_zone=my_cache:10m：缓存区域名称（my_cache）及共享内存大小（10MB，用于存储缓存键和元数据）；
- max_size=1g：缓存最大磁盘空间（1GB），超过后自动清理旧缓存；
- inactive=60m：缓存项未被访问60分钟后删除（即使未过期）；
- levels=1:2：缓存目录层级（如/var/cache/nginx/ab/cd/），避免单目录文件过多影响性能；
- use_temp_path=off：禁用临时路径，直接写入缓存目录，提升IO效率。
缓存键定义：通过proxy_cache_key（或fastcgi_cache_key）唯一标识缓存项，推荐包含协议、域名、URI：
```
proxy_cache_key "$scheme$proxy_host$request_uri";
```
若需排除查询参数（如?utm_source=xxx），可简化为"$scheme$proxy_host$request_uri?，避免重复缓存。

3. 缓存有效期与状态控制

状态码对应缓存时间：用proxy_cache_valid（或fastcgi_cache_valid）设置不同状态码的缓存时长，例如：

proxy_cache_valid 200 302 10m;  # 200/302状态码缓存10分钟
proxy_cache_valid 404 1m;       # 404状态码缓存1分钟（避免长期缓存错误页面）
proxy_cache_valid any 5m;       # 其他状态码缓存5分钟（可选）

缓存状态反馈：添加add_header指令，通过响应头查看缓存命中情况：
```
add_header X-Proxy-Cache $upstream_cache_status;  # 值为HIT（命中）、MISS（未命中）、BYPASS（绕过）
```
访问网站时通过curl -I http://example.com查看头部，确认缓存是否生效。

4. 高级缓存控制技巧

绕过缓存条件：用proxy_cache_bypass（或fastcgi_cache_bypass）指定何时不缓存，例如：

proxy_cache_bypass $http_pragma $http_authorization;  # 当请求包含Pragma:no-cache或Authorization头时绕过缓存
proxy_no_cache $http_pragma $http_authorization;      # 同时不缓存这些请求的响应

缓存重新验证：开启proxy_cache_revalidate on;，当缓存过期时向后台发送If-Modified-Since请求，减少数据传输（若后台返回304，则继续使用缓存）。

5. 静态文件缓存优化

对于图片、CSS、JS等静态文件，可直接在location块中配置缓存，无需经过后端：

location ~* \.(jpg|jpeg|png|gif|css|js|ico)$ {
    expires 30d;                  # 设置浏览器缓存30天
    add_header Cache-Control "public, no-transform";  # 允许公共缓存，禁止转换内容（如图片压缩）
    access_log off;               # 关闭访问日志（减少IO）
    add_header X-Static-Cache $upstream_cache_status;  # 可选：记录静态缓存状态
}

此配置可显著降低Nginx与后端的通信压力。

6. 缓存与PHP-FPM协同（FastCGI缓存）

若使用PHP应用，需结合fastcgi_cache与OPcache（PHP字节码缓存）：

Nginx FastCGI缓存配置：

http {
    fastcgi_cache_path /var/cache/nginx levels=1:2 keys_zone=php_cache:10m max_size=1g inactive=60m use_temp_path=off;
    server {
        location ~ \.php$ {
            fastcgi_pass unix:/var/run/php/php8.2-fpm.sock;
            fastcgi_cache php_cache;
            fastcgi_cache_valid 200 302 10m;
            fastcgi_cache_key "$scheme$request_method$host$request_uri";
            include fastcgi_params;
            fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
        }
    }
}

PHP OPcache配置（php.ini）：

[opcache]
zend_extension=opcache.so
opcache.enable=1
opcache.memory_consumption=128
opcache.interned_strings_buffer=8
opcache.max_accelerated_files=4000
opcache.revalidate_freq=60

两者结合可减少PHP脚本解析时间（OPcache）和后端响应时间（FastCGI缓存），提升整体性能。

7. 缓存预热与失效策略

缓存预热：网站上线前，通过脚本或工具（如curl）提前访问热门页面，将内容加载到缓存中，避免用户首次访问时延迟。
缓存失效：当内容更新时，需清除旧缓存。可通过以下方式实现：
- 时间戳控制：在URL中添加版本号（如script.js?v=2），强制Nginx重新缓存；
- 手动清理：删除缓存目录中的文件（rm -rf /var/cache/nginx/*），或通过Nginx的proxy_cache_purge模块（需额外安装）实现精准清理。

8. 监控与调优

日志分析：通过access_log记录缓存命中率，计算公式为：HIT次数 / (HIT次数 + MISS次数)。例如：

log_format cache_log '$remote_addr - $upstream_cache_status [$time_local] "$request"';
access_log /var/log/nginx/cache.log cache_log;

参数调优：根据服务器性能调整keys_zone大小（建议为max_size的1/10~1/5）、inactive时间（避免频繁清理）和max_size（预留足够空间防止磁盘写满）。

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