Nginx-Redis：高性能緩存利器

一. OpenResty

OpenResty 是一個基於 Nginx 與 Lua 的高性能 Web 平臺，其內部集成了大量精良的 Lua 庫、第三方模塊以及大多數的依賴項。用於方便地搭建能夠處理超高併發、擴展性極高的動態 Web 應用、Web 服務和動態網關。

接入層緩存技術就是使用 OpenResty 的技術用 Lua 語言進行二次開發。

二. Nginx +redis

下圖左邊是常用的架構，http 請求經過 nginx 負載均衡轉發到 tomcat，tomcat 再從 redis 讀取數據，整個鏈路過程是串行的，當 tomcat 掛掉或者 tomcat 線程數被消耗完，就無法正常返回數據。

使用 OpenResty 的 lua-resty-redis 模塊使 nginx 具備直接訪問 redis 的能力，不佔用 tomcat 線程，Tomcat 暫時掛掉仍可正常處理請求，減少響應時長，提高系統併發能力。

三. 壓縮減少帶寬

數據大於 1K，nginx 壓縮再保存到 redis:

壓縮會消耗 cpu 時間，小於 1K 的數據不壓縮 tps 更高。

OpenResty 並沒有提供 redis 連接池的實現，需要自己用 lua 實現 redis 的連接池，在網上已有實現的例子http://wiki.jikexueyuan.com/project/openresty/redis/out_package.html，直接參照使用。

Redis 的 value 值用 json 格式保存{length:xxx,content:yyy},content 是壓縮後的頁面內容，length 是 content 壓縮前的大小，length 字段是爲了在讀取 redis 時，根據 length 的大小來判斷是否要解壓縮 content 的數據。

使用 lua-zlib 庫進行壓縮。

四. 定時更新

按下圖第 1 和第 2 步定時執行，nginx lua 定時器定時請求 tomcat 頁面的 url，返回的頁面 html 保存在 redis。

緩存有效期可設置長些，比如 1 個小時，可保證 1 個小時內 tomcat 掛掉，仍可使用緩存數據返回，緩存的定時更新時間可設置短些，比如 1 分鐘，保證緩存快速更新

五. 請求轉發

瀏覽器打開頁面:

六. 單進程定時更新

Nginx 的所有 worker 進程都可以處理前端請求轉發到 redis, 只有 nginx worker 0 才運行定時任務定時更新 redis,lua 腳本中通過ngx.worker.id()獲取 worker 進程編號。

七 . 可配置化

通過管理後臺配置需要緩存的 URL, 可配置緩存 URL、緩存有效期、定時更新時間, 比如modify?url=index&&expire=3600000&&intervaltime=300000&sign=xxxx,sign 的值是管理後臺 secretkey 對modify?url=index&&expire=3600000&&intervaltime=300000簽名運算得到的，nginx 端用相同的 secretkey 對modify?url=index&&expire=3600000&&intervaltime=300000簽名運算，得到的值與 sign 的值相同則鑑權通過, 允許修改 nginx 的配置。

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