Node.js在Linux上的缓存策略有哪些

Node.js 在 Linux 上的缓存策略全景

一 运行时与操作系统层缓存

• 模块缓存（CommonJS）：Node.js 在首次 require 模块后会将其结果缓存到 require.cache，后续加载直接复用，提升启动与运行性能。若代码热更新或配置变更需要生效，可删除对应缓存键：delete require.cache[require.resolve(‘./your-module.js’)]。适合在开发/灰度阶段按需刷新模块。
• 操作系统页缓存（Page Cache）：Linux 会将频繁访问的文件缓存在内存中，Node.js 的 fs 读取（含 createReadStream 流式读取）常直接命中页缓存，显著降低磁盘 I/O。对大文件或高并发读场景，可结合流式处理与合理的并发控制，既利用缓存又避免一次性占用过多内存。

二 应用层 HTTP 缓存

• Cache-Control：控制浏览器与中间代理的缓存行为，如 public, max-age=60（可缓存 60 秒）、no-cache（每次需验证）、no-store（禁止缓存）。
• 验证机制：使用 ETag/Last-Modified 实现协商缓存；资源未变时返回 304 Not Modified，减少传输体积。
• 静态资源：通过 Express static 设置长缓存并结合文件名哈希/版本号（如 style.[contenthash].css），上线后自动更新引用。
• 框架示例：
  • Express：res.set(‘Cache-Control’, ‘public, max-age=3600’)；静态资源 app.use(express.static(‘public’, { maxAge: ‘30d’ }))
  • Koa：ctx.set(‘Cache-Control’, ‘public, max-age=3600’)
  • Hapi：路由 options.cache.expiresIn = 3600（以秒计）
    以上做法适用于 API 与页面资源的分层缓存策略（API 短 TTL + 协商缓存，静态资源长 TTL + 内容哈希）。

三 数据与对象缓存

• 内存缓存：进程内 Map/Object 或轻量库（如 node-cache）实现 TTL 与定期清理，适合低延迟、体量小的热点数据。
• LRU 策略：使用 lru-cache 控制最大条目与最近最少使用淘汰，避免内存无限增长。
• 分布式缓存：
  • Redis：高性能内存键值，支持 TTL/过期、丰富数据结构与高可用方案，适合跨进程/多实例共享缓存与高并发场景。
  • Memcached：多线程、简单 KV，适合只读或读多写少的缓存层。
• 统一缓存接口：使用 cache-manager 统一对接内存、Redis、文件等多种介质，便于切换与扩展。

四 开发与部署工具链缓存

• NPM 包缓存：npm 会缓存下载的包以加速安装。常用命令：
  • 查看与校验：npm cache verify
  • 清理：npm cache clean --force
  • 调整策略：如设置 cache-min（示例值 9999999）以影响缓存使用倾向（具体行为受版本与配置影响）。
    在 CentOS/RHEL 等发行版上，这些命令同样适用，有助于 CI/CD 与多环境部署提速。

五 落地选型与组合建议

• 分层组合：静态资源用 Cache-Control: max-age + 内容哈希；动态 API 用 短 max-age + ETag/Last-Modified；跨实例共享热点数据用 Redis；极热且体量小的数据用 内存 LRU。
• 缓存失效：为数据写入/发布流程配套 主动失效（删除或更新缓存键），避免脏读；静态资源通过 文件名哈希 自动完成“强失效”。
• 监控与容量：为 Redis/内存缓存配置 命中率、TTL、最大内存与淘汰策略 的监控与告警，防止因缓存膨胀或雪崩影响稳定性。