Node.js 在 Linux 上的缓存策略实施指南
一 分层策略总览
- HTTP 层缓存：通过响应头控制浏览器与中间代理（如 CDN/反向代理）的缓存行为，覆盖静态资源与接口响应。
- 应用层缓存：在 Node.js 进程内用内存或外部缓存（如 Redis/Memcached）降低数据源访问延迟与成本。
- 边缘层缓存：对静态资源使用 CDN，并设置合适的 Cache-Control/ETag，减少回源。
以上分层可组合使用，通常“HTTP 层 + 应用层 + CDN”效果最佳。
二 HTTP 层缓存实施
- 强缓存：设置 Cache-Control: public, max-age=…（如 300 秒），对可缓存资源（图片、字体、带哈希的 JS/CSS、版本化 API 响应）使用；如需兼容 HTTP/1.0 可同时设置 Expires 头。强缓存命中时浏览器不再发请求。
- 协商缓存：当强缓存失效或未命中时，使用 ETag/Last-Modified 与请求头 If-None-Match/If-Modified-Since 配合，服务端比较后返回 304 Not Modified 或 200 与新内容，显著减少传输体积。
- 禁止缓存：对登录页、支付表单、实时数据等敏感或强一致性资源，使用 Cache-Control: no-store, no-cache, must-revalidate，并配合 Pragma: no-cache、Expires: 0 保证旧客户端与代理不缓存。
- 框架示例（Express/Koa/Hapi）：
- Express：res.set(‘Cache-Control’, ‘public, max-age=3600’)；Koa：ctx.set(‘Cache-Control’, ‘public, max-age=3600’)；Hapi：在路由 options.cache 中配置 expiresIn。
- 验证：使用 curl -I 查看响应头是否包含期望的 Cache-Control/ETag/Last-Modified 等字段。
以上做法覆盖强缓存、协商缓存与禁止缓存的典型场景，并给出跨框架设置方法与验证方式。
三 应用层缓存实施
- 内存缓存：进程内对象或轻量库（如 memory-cache）适合热点数据、短 TTL 场景；优点是速度快，缺点是进程重启即失效、多实例不共享。
- 分布式缓存：使用 Redis/Memcached 在多个 Node.js 实例间共享缓存，适合会话、聚合查询结果、频繁读写的业务数据；示例（Redis）：client.get(key, (err, data) => { … })，未命中则回源并 client.setex(key, ttl, JSON.stringify(data))。
- 磁盘缓存：将可序列化的结果写入本地文件（fs.writeFileSync/JSON），在内存不足或需跨进程/重启保留时使用；注意 I/O 成本与并发一致性。
以上三种方式可按数据热度与一致性要求组合使用，常见模式是“本地内存 L1 + Redis L2”。
四 静态资源与 CDN 实施
- 资源命名与指纹：为 JS/CSS/图片 等静态资源加入内容哈希（如 app.a1b2c3.js），配合 Cache-Control: public, max-age=31536000, immutable，可长期缓存且无需变更 URL。
- CDN 配置：将静态资源托管到 CDN，在源站设置长 max-age 与 ETag，由 CDN 节点与浏览器协同缓存；对动态接口按需设置 no-store/no-cache 或短 max-age。
通过“文件名哈希 + 长强缓存 + CDN”可显著降低回源率与首屏时间。
五 落地配置与运维建议
- 推荐默认策略
- 静态资源：Cache-Control: public, max-age=31536000, immutable（带哈希）；启用 ETag；通过 CDN 分发。
- 版本化 API 响应：Cache-Control: public, max-age=300；配合 ETag/Last-Modified 做协商缓存。
- 用户私有/敏感数据：Cache-Control: no-store, no-cache, must-revalidate；Pragma: no-cache；Expires: 0。
- 实时/频繁变化数据：Cache-Control: no-cache 或 max-age=0，必要时用 ETag 协商。
- 监控与失效
- 为缓存设置合理 TTL 与主动失效（如业务变更时删除对应 Redis 键或更新资源哈希）。
- 对 CDN 与反向代理开启 Cache-Control/ETag 透传与日志，观察命中率与带宽变化。
- 安全与兼容
- 敏感内容务必使用 HTTPS 并配合严格缓存头；部分 CDN/代理 可能忽略或改写缓存头，需在边缘侧再次校验配置。
以上默认策略覆盖常见资源类型，并给出失效、监控与兼容性要点。
