NginxExpires

一、Nginx expires 基本介紹

在Web開發中，為了提高Web頁面的訪問速度，緩存是非常常用的技術之一。針對靜態文件的緩存，可以採用HTTP協議定義的”Expires”和”Cache-Control”響應頭字段。Nginx也支持這兩個字段，可以很好地進行緩存優化。

location / {
    expires 24h;
}

這是一個基本的配置：指定了”/”的response header中expires為24小時後。這裡默認採用HTTP協議0.9（也就是不填）。

二、Nginx expires 的使用場景

1. 靜態資源緩存

對於靜態資源文件（例如js、css、圖片等），應該經常被訪問，所以使用Nginx expires可以改善訪問速度，減輕後台服務器負擔。

location ~ .*\.html$ {
    expires 1m;
}
location ~ .*\.css$ {
    expires 1d;
}
location ~ .*\.js$ {
    expires 1d;
}
location ~ .*\.png {
    expires 1d;
}
location ~ .*\.jpg {
    expires 1d;
}

這個例子中，html緩存時間為1分鐘，css/js/png/jpg緩存時間為1天。

2. 多級緩存

對於服務器資源非常緊缺的情況（例如CDN多機房、大型活動），可以嘗試使用Nginx-expires進行雙層甚至多層緩存。

location ~ /(.*)/(.*) {
    proxy_pass http://$1;
    expires 10m;
}
location / {
    proxy_pass http://upstream_server;
}

這裡配置了兩個location。第一個location是針對http代理的，如果某個請求能夠被代理服務器”完美命中”，也即代理後面的”/(.*)/(.*)”正則表達式能夠完全和URL吻合，那麼就緩存它。

緩存時間為10分鐘，這有利於直接從Nginx緩存中讀取資源，或者從代理服務器讀取資源。

當代理未命中的時候，會走第二個location，即從後台upstream服務器中獲取，這種情況下，緩存失效，不使用Nginx緩存。這個例子是一個多級緩存的例子，效果顯著。

3. 避免CDN不必要的回源

對於一些穩定不變的文件，例如logo、共用的js庫等，經常使用CDN來提供加速服務，但是CDN中可能還沒有這個文件，需要先從源站獲取一次，這可以用Nginx expires來避免不必要的回源。

location /logo.png {
    expires 30d;
}
location /common.js {
    expires 30d;
}

這裡配置了兩個location，分別是logo和共用的js文件，expires設置為30天。這樣在30天內，CDN就不會回源了，而且cpu以及網絡都能夠節省不少。

三、Nginx expires 的注意事項

1. expires 與 Cache-Control的互斥

在HTTP協議中存在兩個關於緩存的響應頭：「Expires」和「Cache-Control」。其中的Cache-Control常用的值有：public, private, no-cache, max-age, s-maxage等。
在nginx expires配置時同時存在Cache-Control配置時，Cache-Control的優先級最高。當Cache-Control的max-age剛好等於Nginx expires的時間時，會優先採用Cache-Control的值來進行緩存而不是Nginx expires的值。

2. expires 改變了「Last-Modified」響應頭的值

當expires的時間比當前的時間早，而緩存還沒有被刪除時，expires會從「Last-Modified」響應頭中刪除。

3. expires 只對文靜態件有效

僅對靜態資源文件有效，對於動態頁面這些經API計算出的內容不會有影響。

4. expires 的時間點是客戶端時間點，而不是Nginx服務器時間點

expires中的時間點是客戶端時間點，而不是Nginx服務器時間點。所以，如果客戶端時間設置不正常的話，就會出現緩存時間過長或者過短的問題。

5. 針對某些特殊場景需要計算expires

有些特殊場景需要根據變量動態計算expires的值。例如：

location ~ /api/user_info {
    if ($http_cookie ~* "sid=([^;]+)"){
        add_header Set-Cookie "sid=$1; HttpOnly";
        expires 30d;
        break;
    }
    return 401;
}

在這個例子中，針對請求「/api/user_info」，基於變量$http_cookie的值設定Set-Cookie和expires，可以讓對這個API的訪問在30天之內是有效的。