Web开发常见的几种缓存

  • 常用缓存（memcached和redis）
  • Nginx的缓存（标准模块缓存: proxy_cache和fastcgi_cache / 第三方模块做缓存: ngx_lua）
  • CDN缓存
  • 浏览器缓存（Cache-Control和LocalStorage）

proxy_cache和fastcgi_cache

proxy_cache和fastcgi_cache都为Nginx的内置缓存，proxy_cache主要用于反向代理时，对后端内容源服务器进行缓存，fastcgi_cache主要用于对FastCGI的动态程序进行缓存。
两者相关配置类似，以下为fastcgi_cache举例

原理

针对fastcgi（如：php-fpm）返回的内容缓存为静态文件(文件名是用Md5算法对Key进行哈希后所得，而Key可使用fastcgi_cache的相关指令来进行控制)
，在用户浏览时，无需重复请求后端fastcgi，而直接返回缓存的内容，减少了后端的语言解析以及数据库连接的消耗。

数据流程图

指令注释

nginx的http作用域:

fastcgi_cache_path /home/wwwroot/yii.me/runtime/logs levels=1:2 keys_zone=keys_zone=zone:512m:1m inactive=1d
max_size=1g; #指定一个路径，目录结构等级，关键字区域存储时间和非活动删除时间。以及最大占用空间（keys_zone主要缓存key和文件元信息，不会缓存页面）

nginx的location作用域:

fastcgi_cache zone; #表示开启FastCGI缓存并为其指定一个名称:zone
fastcgi_cache_valid 1m; #设置缓存时间1分钟
fastcgi_cache_min_uses 1; #设置链接请求1次就被缓存
fastcgi_cache_use_stale error timeout invalid_header http_500; #定义哪些情况下用过期缓存（如果对实效要求不高建议加updating，关闭fastcgi_cache_lock，可提高性能）
fastcgi_cache_methods GET POST; #缓存GET和POST请求
fastcgi_cache_key “$cache_path$containerid$containerpage”; #缓存key=页面+containerid+分页页码
fastcgi_ignore_headers Cache-Control Expires Set-Cookie; #包含这些header的响应不缓存
fastcgi_cache_lock on; #同时有请求处理的时候只有一个请求允许访问后端服务器，其余请求等待缓存结果或等待超时再进行响应
fastcgi_cache_lock_timeout 5s; #等待超时时间5秒，超时则穿透，且不缓存穿透结果
fastcgi_cache_bypass $skip_cache; #非0不从cache中取
fastcgi_no_cache $skip_cache; #非0不保存到cache

性能提升

以下测试使用的vps机器
ab -c10 -n50000 http://127.0.0.1:8080/echo.php

  • fastcgi_cache off Requests per second: 2441.56 [#/sec] (mean)
  • fastcgi_cache zone Requests per second: 3662.79 [#/sec] (mean)

ngx_lua模块

参考资料

  • OpenResty 最佳实践-子查询
  • OpenResty 最佳实践-缓存

    在ngx_lua模块中使用共享内存

  • 定义一个共享内存对象
    语法：lua_shared_dict
    该命令主要是定义一块名为name的共享内存空间，内存大小为size。通过该命令定义的共享内存对象对于Nginx中所有worker进程都是可见的，当Nginx通过reload命令重启时，共享内存字典项会从新获取它的内容，而当Nginx
    退出时，字典项的值将会丢失。
    例子：
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    location /testngxlua {
            default_type application/json;
            charset utf8;
            access_by_lua '
                function get_from_cache(key)
                    local cache_ngx = ngx.shared.my_cache
                    local value = cache_ngx:get(key)
                    return value
                end
                function set_to_cache(key, value, exptime)
                    if not exptime then
                        exptime = 0
                    end
                    local cache_ngx = ngx.shared.my_cache
                    local succ, err, forcible = cache_ngx:set(key, value, exptime)
                    return succ
                end
                ngx.req.read_body()
                local c = ngx.req.get_uri_args()["c"] or ""
                local str = get_from_cache(c)
                if (str ~= nil) then
                    ngx.print("ngx_cache: "..str)
                else
                    local options = {}
                    options["method"] = ngx.var.request_method == "GET" and ngx.HTTP_GET or ngx.HTTP_POST
                    options["body"] = ngx.var.request_body
                    options["args"] = ngx.var.args
                    local res = ngx.location.capture("/index.php"..ngx.var.uri, options)
                    if res.status == 200 then
                        set_to_cache(c, res.body, 300)
                        ngx.print(res.body)
                    else
                        ngx.say(res.status)
                    end
                end
            ';
        }