LNMP服务器如何配置缓存策略

LNMP缓存策略实战指南

一整体思路与分层缓存

建议采用分层缓存：浏览器缓存 → Nginx（静态资源与反向代理/动态内容） → PHP（OPcache、APCu） → 外部对象缓存（Redis/Memcached） → MySQL（InnoDB缓冲池等）。
浏览器缓存通过 Cache-Control / Expires 控制；Nginx 侧可用 proxy_cache / fastcgi_cache 做页面与接口加速；PHP 侧用 OPcache 加速字节码、APCu 做用户态数据缓存；数据库以 InnoDB Buffer Pool 为主，MySQL 8.0+ 已移除查询缓存，需用应用层缓存替代。

二 Nginx缓存配置

静态资源与浏览器缓存
- 对图片、CSS、JS、字体等设置较长缓存，并标记不可被中间代理篡改：
```
location ~* \.(js|css|png|jpg|jpeg|gif|ico|svg|woff2)$ {
    expires 1y;
    add_header Cache-Control "public, immutable";
    add_header Vary Accept-Encoding;
}
```
- 对需要实时性的资源（如 HTML、登录后页面）禁用或缩短缓存：
```
location ~ \.php$ {
    add_header Cache-Control "no-cache, must-revalidate";
    expires off;
}
```
- 使用 add_header / expires 可精确控制 Cache-Control 与 Expires 头，满足不同资源粒度的缓存策略。

反向代理缓存 Proxy Cache（适用于 Nginx 作为反向代理/负载均衡）

http {
    proxy_cache_path /var/cache/nginx
                     levels=1:2
                     keys_zone=backend_cache:10m
                     max_size=10g
                     inactive=60m
                     use_temp_path=off;

    server {
        location / {
            proxy_pass http://backend;
            proxy_cache backend_cache;
            proxy_cache_key "$scheme$proxy_host$request_uri";
            proxy_cache_valid 200 304 12h;
            proxy_cache_valid 301 302 1h;
            proxy_cache_valid any 1m;
            proxy_cache_use_stale error timeout invalid_header http_500;
            proxy_cache_min_uses 1;
            proxy_no_cache $cookie_nocache $arg_nocache $arg_comment;
            add_header X-Proxy-Cache $upstream_cache_status;
        }
    }
}

关键指令说明：
- proxy_cache_path：定义缓存目录、层级、共享内存区与容量上限。
- proxy_cache / proxy_cache_key：启用缓存与缓存键（可按业务加入 Cookie 区分）。
- proxy_cache_valid：对不同状态码设置有效期。
- proxy_cache_use_stale：在后端异常时提供过期内容，提升可用性。
- proxy_no_cache / proxy_cache_min_uses：控制哪些请求不缓存与最少访问次数再缓存。

FastCGI缓存 FastCGI Cache（适用于 PHP-FPM 动态页面）

http {
    fastcgi_cache_path /var/cache/nginx
                      levels=1:2
                      keys_zone=php_cache:10m
                      max_size=1g
                      inactive=60m
                      use_temp_path=off;

    server {
        location ~ \.php$ {
            include fastcgi_params;
            fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
            fastcgi_pass unix:/var/run/php/php7.4-fpm.sock;

            fastcgi_cache php_cache;
            fastcgi_cache_valid 200 302 10m;
            fastcgi_cache_valid 404 1m;
            fastcgi_cache_use_stale error timeout invalid_header http_500;
            fastcgi_cache_min_uses 1;
            fastcgi_cache_bypass $cookie_nocache $arg_nocache;
            add_header X-FastCGI-Cache $upstream_cache_status;
        }
    }
}

要点：为动态内容设置合理 fastcgi_cache_valid；对带身份态或隐私页面使用 fastcgi_cache_bypass / fastcgi_no_cache 跳过缓存；通过 X-FastCGI-Cache 观察命中状态。

三 PHP缓存配置

OPcache（字节码缓存，建议默认开启）

[opcache]
zend_extension=opcache.so
opcache.enable=1
opcache.memory_consumption=128
opcache.interned_strings_buffer=8
opcache.max_accelerated_files=10000
opcache.revalidate_freq=60
opcache.fast_shutdown=1

作用：减少 PHP 脚本解析与编译开销，显著提升响应速度。

APCu（用户态数据缓存，适合片段/配置/计数器等）
```
[apcu]
extension=apcu.so
apcu.enable=1
apcu.shm_size=64M
apcu.ttl=7200
```
- 作用：在进程内缓存计算结果、配置与临时数据，降低数据库与后端压力。
Redis / Memcached（对象缓存，适合热点数据与会话）
- 安装与启用：
```
# Ubuntu/Debian
sudo apt-get install redis-server php-redis
sudo apt-get install memcached php-memcached
sudo systemctl restart php7.4-fpm
```
- 用途：作为应用层缓存（如查询结果、页面片段、会话存储等），减轻数据库负载，提升并发能力。

四 MySQL缓存与数据库层优化

InnoDB 缓冲池（最核心的“缓存”）
- 建议将 innodb_buffer_pool_size 设为物理内存的50%~80%（视业务而定），并合理设置 innodb_buffer_pool_instances（多核可设为 CPU 核数的 1~2 倍），可显著提升读写性能。
- 监控与调优：通过 SHOW ENGINE INNODB STATUS 查看命中率，理想值通常**>95%**；必要时结合慢查询日志与索引优化降低物理读。
查询缓存说明
- MySQL 8.0 已移除查询缓存（Query Cache）；对 5.7 及以下版本，若使用查询缓存，需注意高并发写场景下的失效抖动，通常更推荐依赖 InnoDB 缓冲池与**应用层缓存（Redis/Memcached）**替代。

五上线与运维要点

缓存命中观测与调优
- Nginx：在响应头加入 X-Proxy-Cache / X-FastCGI-Cache，常见值为 HIT/MISS/EXPIRED/UPDATING/STALE，据此调整 proxy_cache_valid / fastcgi_cache_valid 与 keys_zone 容量。
- MySQL：关注 InnoDB Buffer Pool 命中率，并通过慢查询与索引优化减少磁盘读。
缓存失效与更新策略
- 过期刷新：设置合理 inactive / proxy_cache_valid，必要时启用 proxy_cache_background_update 提前后台刷新。
- 主动刷新：对关键 URL 采用“删除缓存文件”或“按 URL 定向更新”的方式，避免全量失效带来的抖动（适合发布场景）。
安全与合规
- 对含敏感信息的页面使用 Cache-Control: no-cache / private 或 fastcgi_cache_bypass / proxy_no_cache 跳过缓存；对可缓存内容设置 Vary: Accept-Encoding 以正确处理压缩协商。

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