Nginx 作為Web服務器或者負載均衡器，一般不執行業務邏輯，而是將請求轉到后端服務器，比如 Tomcat 或者 php-fpm，后端處理完畢之后將經過 nginx 將數據返回給用戶。在請求轉發的過程中，nginx 可將中間數據在本地進行緩存，這樣未來一段時間內的請求相同的數據，Nginx 可以直接返回本地復本，而不是再次向后端服務發起請求，可以大大降低后端服務器的壓力。同時，在后端服務器宕機時，Nginx 還可返回緩存數據，而不中端服務，提高了服務的可用性。
Nginx 可以將緩存數據持久化到本地磁盤上，不會因為Nginx 退出或者服務器重啟而都是，Nginx 重啟之后會自動掃描磁盤的上緩存數據並建立索引，保證服務的持續性。
Nginx 的緩存配置：
# 定義緩存路徑、過期時間、空間大小等
proxy_cache_path /tmp/nginx/cache levels=2:2:2 use_temp_path=off keys_zone=my_cache_name:10m inactive=1h max_size=1g;
server {
listen 8000;
server_name localhost;
# 添加緩存的 http 狀態頭
add_header X-Cache-Status $upstream_cache_status;
location / {
# 定義緩存名稱
proxy_cache my_cache_name;
# 定義緩存key
proxy_cache_key $host$uri$is_args$args;
# 針對返回裝裝他碼單獨定義緩存時間
proxy_cache_valid 200 304 10m;
# url 上代用 nocache 獲取請求投中代用 nocache，切值為true 時不走緩存。
proxy_cache_bypass $arg_nocache $http_nocahe;
proxy_pass http://localhost:8080;
}
}
proxy_cache_path 的常用指令介紹：
- levels=2:2:2，表示緩存目錄的層級，2:2:2 表示創建兩級目錄，第一個目錄名用一個字符表示，第二級目錄用兩個字符表示，如：/tmp/nginx/cache/83/64/d4…。這樣可以緩解緩存文件過多，都集中在一個目錄下的檢索速度慢問題。目前，nginx 最多支持三級目錄（用兩個冒號分割），每級1~2個字符的目錄名。
- keys_zone=my_cache_name:10m，設置緩存名稱，key的存儲空間大小，由於Nginx 是多進程的工作模式，所以key緩存在共享內存中。按照官方文檔的說法，1M的內存空間大概能存8000個key。
- use_temp_pat=off，默認為on，建議甚至為off，默認情況下，緩存內容先寫到臨時文件中（proxy_temp_path），然后通過重命名到 proxy_cache_path 設置的路徑中。如果為 off,則緩存內容直接寫入 proxy_cache_path 制定的路徑中。
- inactive=1h，設置緩存的失效時間，1h表示一個小時。如果緩存數據在 inactive 給定的時間內訪問過，則會被移除。
- max_size=1g，設置緩存的存儲空間占用的上限，當存滿時nginx 的 “cache manager”進程就會按照LRU（最近最少使用）原則清理緩存。
- manager_files, manager_threshold, manager_sleep 控制 cache manager 進程的活動周期。manager_files 設置每次 cache manager 的清除數量（默認100條），manager_threshold 控制每個清理周期的時長（默認200毫秒），manager_sleep 控制兩次清理周期的時間間隔（默認50毫秒）。
- loader_files，loader_sleep，loader_threshold，用來控制“cache loader”進程的活動，“cache loader” 進程負責將之前存儲在文件系統的中的緩存加載在緩存區，重啟nginx的時候，這個功能比較有用，加載過程也是周期性迭代進行，loader_files設置每次加載多少條（默認100個），loader_threshold設置設置每次加載周期的時長（默認200毫秒），loader_sleep設置加載周期的間隔（默認50毫秒）。
常用緩存配置指令：
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proxy_cache : 設置使用哪個緩存區，如 proxy_cache <my_cache_name>，同一個緩存區可以被多處配置共享，默認是關閉狀態，off 表示關閉緩存功能。
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proxy_cache_key：設置緩存key的格式，默認格式為 $scheme$proxy_host$request_uri，既 URL 路徑，支持變量參數，使用時可以根據具體需求進行設置，比如加入 cookie 信息。
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proxy_cache_valid ，設置緩存時間，還可以根據狀態碼分別分別設置 緩存時間，例如：
- proxy_cache_valid 200 302 10m;
- proxy_cache_valid 301 1h;
- proxy_cache_valid any 1m;
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proxy_no_cache：用來設置不被緩存的條件，比如，proxy_no_cache$arg_nocache; 表示 url 帶有參數nocahe 且指部位空或者0，則請求內容就不會被緩存，比如，curl http://127.0.0.1:8000/ 會被緩存， curl http://127.0.0.1:8000/?nocahe=1，則不會被緩存，http://127.0.0.1:8000/?nocahe=0 或者 http://127.0.0.1:8000/?nocahe= 則會被緩存。另外，還可以通過 http請求頭，cookie 中的參數來控制，該指令在進行調試的時候很有用。
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proxy_cache_bypass：該指令設置在什么情況下直接從后端的獲取內容，不走緩存。如果命中條件，如 proxy_cache_bypass$arg_nocache，當url帶有參數nocache時（參數值為1或者非空），則直接從后端讀取內容且 $upstream_cache_status 的狀態值為 BYPASS。改指令和proxy_no_cache 在使用現象上類似，對用同樣的設置，差別在於proxy_no_cache命中條件不緩存內容，而proxy_cache_bypass會緩存內容，比如同樣是 nocache=1，對於一個尚未被緩存的url內容，proxy_no_cache 命中條件后不緩存內容，proxy_cache_bypass會緩存內容，可以關鍵 /tmp/nginx/cache（proxy_cache_path中設置的緩存文件路徑）目錄中文件的變化來感覺他們之間的差別，實際項目中，兩個指令旺旺同時使用。
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proxy_cache_min_uses：在給定請求次數之后在進行緩存，默認為1（既一次請求就緩存），當緩存空間有限時，每次請求都緩存會造成比較大空間的浪費，通過這個參數可以有效區別熱點數據。
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proxy_cache_use_stale：如果后端服務器出錯不能返回有效結果時，返回緩存數據（即使已過期）也沒有數據要好，proxy_cache_use_stale 可以用戶兜底方案，作為頁面容災使用。比如可以這樣設置，
proxy_cache_use_stale error timeout http_500 http__502 http_503 http_504當后端服務器出現50x錯誤，或者超時或者無法鏈接時，則返回已過期的緩存數據，同時 $upstream_cache_status 狀態值變為 STALE。另外，還可以通過 Cache-Control HTTP 頭中的stale-while-revalidate 和 stale-if-error 兩個擴展參數進行控制，但優先級更低。
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proxy_cache_revalidate:
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proxy_cache_methods:
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proxy_cache_lock：
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add_header Cache-Status $upstream_cache_status ：在HTTP 響應頭中添加緩存狀態，例如，可以通過“curl http://127.0.0.1:8000/ -I”進行查看。$upstream_cache_status包含如下幾種狀態，比較常見的是 HIT，MISS 兩種狀態：
- HIT：命中緩存，直接返回緩存內容。
- MISS: 未命中緩存，將請求發給后端，同時將返回內容進行緩存。
- EXPIRED：命中緩存，但緩存數據已過期，將請求轉發給后端，同時將返回內容進行緩存。
- UPDATING：當緩存已經過正在被其他nginx worker進程更新時，返回該狀態嗎。
- BYPASS: 當命中 proxy_cache_bypass 中設置的條件時，直接從后端源站返回內容，該變量狀態變為BYPASS。
- REVALIDATED：
- STALE: 命中 proxy_cache_use_stale 指令設置的條件時，既后端服務器出現錯誤時，返回過期的緩存數據時，會返回這個狀態碼。