優(yōu)化

Nginx對(duì)靜態(tài)資源如何進(jìn)行優(yōu)化配置。這里從三個(gè)屬性配置進(jìn)行優(yōu)化：

sendfile on;
tcp_nopush on;
tcp_nodeplay on;

send?le

用來開啟高效的文件傳輸模式。

請(qǐng)求靜態(tài)資源的過程：客戶端通過網(wǎng)絡(luò)接口向服務(wù)端發(fā)送請(qǐng)求，操作系統(tǒng)將這些客戶端的請(qǐng)求傳遞給服務(wù)器端應(yīng)用程序，服務(wù)器端應(yīng)用程序會(huì)處理這些請(qǐng)求，請(qǐng)求處理完成以后，操作系統(tǒng)還需要將處理得到的結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)適配器傳遞回去。

tcp_nopush

該指令必須在sendfile打開的狀態(tài)下才會(huì)生效，主要是用來提升網(wǎng)絡(luò)包的傳輸效率。

tcp_nodelay

該指令必須在keep-alive連接開啟的情況下才生效，來提高網(wǎng)絡(luò)包傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性。

經(jīng)過剛才的分析，"tcp_nopush"和”tcp_nodelay“看起來是"互斥的"，那么為什么要將這兩個(gè)值都打開，這個(gè)大家需要知道的是在linux2.5.9以后的版本中兩者是可以兼容的，三個(gè)指令都開啟的好處是，sendfile可以開啟高效的文件傳輸模式，tcp_nopush開啟可以確保在發(fā)送到客戶端之前數(shù)據(jù)包已經(jīng)充分“填滿”， 這大大減少了網(wǎng)絡(luò)開銷，并加快了文件發(fā)送的速度。 然后，當(dāng)它到達(dá)最后一個(gè)可能因?yàn)闆]有“填滿”而暫停的數(shù)據(jù)包時(shí)，Nginx會(huì)忽略tcp_nopush參數(shù)， 然后，tcp_nodelay強(qiáng)制套接字發(fā)送數(shù)據(jù)。由此可知，TCP_NOPUSH可以與TCP_NODELAY一起設(shè)置，它比單獨(dú)配置TCP_NODELAY具有更強(qiáng)的性能。所以我們可以使用如下配置來優(yōu)化Nginx靜態(tài)資源的處理。

壓縮

經(jīng)過上述內(nèi)容的優(yōu)化，我們?cè)俅嗡伎家粋€(gè)問題，假如在滿足上述優(yōu)化的前提下，我們傳送一個(gè)1M的數(shù)據(jù)和一個(gè)10M的數(shù)據(jù)那個(gè)效率高?，答案顯而易見，傳輸內(nèi)容小，速度就會(huì)快。那么問題又來了，同樣的內(nèi)容，如果把大小降下來，我們腦袋里面要蹦出一個(gè)詞就是"壓縮"，接下來，我們來學(xué)習(xí)Nginx的靜態(tài)資源壓縮模塊。

在Nginx的配置文件中可以通過配置gzip來對(duì)靜態(tài)資源進(jìn)行壓縮。

體驗(yàn)示例

我們?cè)趆tml目錄下放入一個(gè)jquery-1.10.1.js文件，訪問 http://127.0.0.1/jquery-1.10.1.js，結(jié)果如下：

配置開啟壓縮后，如下：

gzip  on;
gzip_types application/javascript;

相關(guān)配置

gzip

該指令用于開啟或者關(guān)閉gzip功能。

注意只有該指令為打開狀態(tài)，下面的指令才有效果。

gzip_types

該指令可以根據(jù)響應(yīng)頁的MIME類型選擇性地開啟Gzip壓縮功能。

所選擇的值可以從mime.types文件中進(jìn)行查找，有些類型比如圖片、視頻等本身壓縮了也節(jié)省不了多少空間，反而會(huì)浪費(fèi)CPU資源，所以在選擇壓縮的時(shí)候需要注意是否有必要進(jìn)行壓縮。

http{
    gzip_types application/javascript;
}

gzip_comp_level

該指令用于設(shè)置Gzip壓縮程度，級(jí)別從1-9,1表示壓縮程度最低，效率最高，9剛好相反，壓縮程度最高，但是效率最低最費(fèi)時(shí)間，所以使用時(shí)，注意并不是級(jí)別越高越好。建議設(shè)置在中間值5/6即可。

gzip_vary

該指令用于設(shè)置使用Gzip進(jìn)行壓縮發(fā)送是否攜帶“Vary:Accept-Encoding”頭域的響應(yīng)頭部。主要是告訴接收方，所發(fā)送的數(shù)據(jù)經(jīng)過了Gzip壓縮處理。

開啟后，在瀏覽器中可以看到多了一項(xiàng)，如下標(biāo)紅部分：

gzip_buffers

該指令用于處理請(qǐng)求壓縮的緩沖區(qū)數(shù)量和大小。

其中number:指定Nginx服務(wù)器向系統(tǒng)申請(qǐng)緩存空間個(gè)數(shù)，size指的是每個(gè)緩存空間的大小。主要實(shí)現(xiàn)的是申請(qǐng)number個(gè)每個(gè)大小為size的內(nèi)存空間。這個(gè)值的設(shè)定一般會(huì)和服務(wù)器的操作系統(tǒng)有關(guān)，所以建議此項(xiàng)不設(shè)置，使用默認(rèn)值即可。

gzip_disable

針對(duì)不同種類客戶端發(fā)起的請(qǐng)求，可以選擇性地開啟和關(guān)閉Gzip功能。

regex:根據(jù)客戶端的瀏覽器標(biāo)志(user-agent)來設(shè)置，支持使用正則表達(dá)式。指定的瀏覽器標(biāo)志不使用Gzip.該指令一般是用來排除一些明顯不支持Gzip的瀏覽器。

gzip_disable "MSIE [1-6]\.";

gzip_http_version

針對(duì)不同的HTTP協(xié)議版本，可以選擇性地開啟和關(guān)閉Gzip功能。 

該指令是指定使用Gzip的HTTP最低版本，該指令一般采用默認(rèn)值即可。

gzip_min_length

進(jìn)行壓縮響應(yīng)頁面的最小長(zhǎng)度,響應(yīng)頁面的大小可以通過頭信息中的Content-Length來獲取，如果設(shè)置的值大于content-length將不進(jìn)行壓縮。

nignx計(jì)量大小的單位：bytes[字節(jié)] / kb[千字節(jié)] / M[兆]
例如: 1024 / 10k|K / 10m|M

Web緩存

Web緩存是指一個(gè)Web資源（如html頁面，圖片，js，數(shù)據(jù)等）存在于Web服務(wù)器和客戶端（瀏覽器）之間的副本。緩存會(huì)根據(jù)進(jìn)來的請(qǐng)求保存輸出內(nèi)容的副本；當(dāng)下一個(gè)請(qǐng)求來到的時(shí)候，如果是相同的URL，緩存會(huì)根據(jù)緩存機(jī)制決定是直接使用副本響應(yīng)訪問請(qǐng)求，還是向源服務(wù)器再次發(fā)送請(qǐng)求。比較常見的就是瀏覽器會(huì)緩存訪問過網(wǎng)站的網(wǎng)頁，當(dāng)再次訪問這個(gè)URL地址的時(shí)候，如果網(wǎng)頁沒有更新，就不會(huì)再次下載網(wǎng)頁，而是直接使用本地緩存的網(wǎng)頁。只有當(dāng)網(wǎng)站明確標(biāo)識(shí)資源已經(jīng)更新，瀏覽器才會(huì)再次下載網(wǎng)頁。

Web緩存種類

• 客戶端緩存: 瀏覽器緩存。
• 服務(wù)端緩存: Nginx / Redis / Memcached等。

瀏覽器緩存

是為了節(jié)約網(wǎng)絡(luò)的資源加速瀏覽，瀏覽器在用戶磁盤上對(duì)最近請(qǐng)求過的文檔進(jìn)行存儲(chǔ)，當(dāng)訪問者再次請(qǐng)求這個(gè)頁面時(shí)，瀏覽器就可以從本地磁盤顯示文檔，這樣就可以加速頁面的閱覽。

為什么使用瀏覽器緩存

• 成本最低的一種緩存實(shí)現(xiàn)。
• 減少網(wǎng)絡(luò)帶寬消耗。
• 降低服務(wù)器壓力。
• 減少網(wǎng)絡(luò)延遲，加快頁面打開速度 。

瀏覽器緩存的執(zhí)行流程

HTTP協(xié)議中和頁面緩存相關(guān)的字段，我們先來認(rèn)識(shí)下：

（1）用戶首次通過瀏覽器發(fā)送請(qǐng)求到服務(wù)端獲取數(shù)據(jù)，客戶端是沒有對(duì)應(yīng)的緩存，所以需要發(fā)送request請(qǐng)求來獲取數(shù)據(jù)；

（2）服務(wù)端接收到請(qǐng)求后，獲取服務(wù)端的數(shù)據(jù)及服務(wù)端緩存的允許后，返回200的成功狀態(tài)碼并且在響應(yīng)頭上附上對(duì)應(yīng)資源以及緩存信息；

（3）當(dāng)用戶再次訪問相同資源的時(shí)候，客戶端會(huì)在瀏覽器的緩存目錄中查找是否存在響應(yīng)的緩存文件

（4）如果緩存中有，直接響應(yīng)，如果沒有找到對(duì)應(yīng)的緩存文件，從服務(wù)器重新獲取。

（5）如果有緩存文件，接下來對(duì)緩存文件是否過期進(jìn)行判斷，過期的判斷標(biāo)準(zhǔn)是(Expires),

（6）如果沒有過期，則直接從本地緩存中返回?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行展示

（7）如果Expires過期，接下來需要判斷緩存文件是否發(fā)生過變化

（8）判斷的標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)，一個(gè)是ETag(Entity Tag),一個(gè)是Last-Modified

（9）判斷結(jié)果是未發(fā)生變化，則服務(wù)端返回304，直接從緩存文件中獲取數(shù)據(jù)

（10）如果判斷是發(fā)生了變化，重新從服務(wù)端獲取數(shù)據(jù)，并根據(jù)緩存協(xié)商(服務(wù)端所設(shè)置的是否需要進(jìn)行緩存數(shù)據(jù)的設(shè)置)來進(jìn)行數(shù)據(jù)緩存。

瀏覽器緩存相關(guān)指令

Nginx需要進(jìn)行緩存相關(guān)設(shè)置，就需要用到如下的指令。

expires

expires:該指令用來控制頁面緩存的作用。可以通過該指令控制HTTP應(yīng)答中的“Expires"和”Cache-Control"

• time:可以整數(shù)也可以是負(fù)數(shù)，指定過期時(shí)間，如果是負(fù)數(shù)，Cache-Control則為no-cache,如果為整數(shù)或0，則Cache-Control的值為max-age=time;
• epoch: 指定Expires的值為'1 January,1970,00:00:01 GMT'(1970-01-01 00:00:00)，Cache-Control的值no-cache
• max:指定Expires的值為'31 December2037 23:59:59GMT' (2037-12-31 23:59:59) ，Cache-Control的值為10年
• off:默認(rèn)不緩存。

add_header

add_header指令是用來添加指定的響應(yīng)頭和響應(yīng)值。

Cache-Control作為響應(yīng)頭信息，可以設(shè)置如下值：

測(cè)試

location ~ .*\.(html|js|css|png)$ {
    expires 1000;
}

如上，我們?cè)O(shè)置瀏覽器對(duì)html、js、css、png類型的響應(yīng)進(jìn)行緩存，緩存時(shí)間為1000秒，   然后再次訪問 http://118.190.152.59/jquery-1.10.1.js 返回的響應(yīng)信息中就可以看到多了幾項(xiàng)，如下：

補(bǔ)充一下，從請(qǐng)求上看下緩存的效果，第一次訪問的時(shí)候狀態(tài)碼200，傳輸文件267K，當(dāng)我們刷新頁面后會(huì)發(fā)現(xiàn) 狀態(tài)碼為304并且傳輸欄里也變?yōu)榱艘丫彺妗?/p>

 我們?cè)僭囅?add_header相關(guān)的指令，如下：

location ~ .*\.(html|js|css|png)$ {
    expires 1000;
    add_header Cache-Control no-store; 
}

如上，我們指定瀏覽器不緩存請(qǐng)求或響應(yīng)的任何內(nèi)容，清空瀏覽器緩存后，多次訪問資源每次都會(huì)請(qǐng)求服務(wù)器，狀態(tài)碼200，傳輸都會(huì)顯示資源的大小。

總結(jié)

以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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