Nginx静态资源服务器的实现示例

静态资源

静态资源即非服务器动态生成的文件。
常见静态资源类型：

• 浏览器端渲染：HTML、CSS、JS
• 图片：JPEG、GIF、PNG
• 视频：FLV、MPEG
• 文件：TXT 等任意下载文件

基本配置

Web 服务器一个重要的功能是服务静态文件（图像或静态 HTML 页面）。例如，Nginx 可以很方便的让服务器从 /data/www 获取 html 文件，从 /data/images 获取图片来返回给客户端，这只需要在 http 块指令中的 server 块指令中设置两个 location 块指令。

首先，创建 /data/www 目录，并放入 index.html，创建 /data/images 目录并在其中放置一些图片。

接下来，打开配置文件。 创建一个 server 块：

http {
    server {
    }
}

通常，配置文件可以包括多个 server 块，它们以 端口 和 服务器名称 来区分。当 Nginx 决定某一个 server 处理请求后，它将请求头中的 URI 和 server 块中的 location 块进行对比。

加入 location 块指令到 server 中：

将以下 location 块添加到 server 块：

location / {
  root /data/www;
}

上面的 location 块指定 / 前缀与请求中的 URI 对比。对于匹配的请求，URI 将被添加到 root 指令中指定的路径，即 /data/www，以此形成本地文件系统的路径，如访问 http://localhost/bog/welcome.html，对应服务器文件路径为 /data/www/bog/welcome.html。 如果 URI 匹配多个 location 块，Nginx 采用 最长前缀匹配原则（类似计算机网络里面的 IP 匹配）， 上面的 location 块前缀长度为 1，因此只有当所有其他 location 块匹配时，才使用该块。

接下来，添加第二个位置块：

location /images/ {
  root /data;
}

它将匹配以 /images/（/ 也匹配这样的请求，但具有较短的前缀）开始的请求。

server 块的最终配置如下：

server {
  location / {
    root /data/www;
  }

  location /images/ {
      root /data;
  }
}

到目前为止，这已经是一个可以正常运行的服务器，它监听端口 80，并且可以在本地计算机上访问 http://localhost/。 对于 /images/ 开头的请求，服务器将从 /data/images 目录发送文件。 如，对于 http://localhost/images/example.png 请求，nginx 将响应 /data/images/example.png 文件。 如果不存在，Nginx 将返回 404。URI 不以 /images/ 开头的请求将映射到 /data/www 目录。 例如，对于 http://localhost/some/example.html 请求，Nginx 将响应 /data/www/some/example.html 文件。

简易配置

# 虚拟主机server块
server {
    # 端口
    listen   8080;
    # 匹配请求中的host值
    server_name  localhost;

    # 监听请求路径
    location / {
        # 查找目录
        root /source;
        # 默认查找
        index index.html index.htm;
    }
}

说明相关配置字段：

• server：配置虚拟主机的相关参数，可以有多个
• server_name：通过请求中的 host 值，找到对应的虚拟主机的配置
• location：配置请求路由，处理相关页面情况
• root：查找资源的路径

配置完成后执行 nginx -t 看是否有错误，如果看到的是下面这种就是成功：

nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful

然后执行 nginx -s reload 更新 Nginx 配置文件

文件读取配置

http {
  # 调用 sendfile 系统传输文件，开启高效传输模式
  # sendfile 开启的情况下，提高网络包的传输效率（等待，一次传输）
  sendfile      on;

  # 减少网络报文段的数量
  tcp_nopush    on;

  # 与 tcp_nopush 相反
  # tcp_nodelay off;
}

在 Keep-Alive 连接下，提高网络包的传输实时性。

文件压缩配置

开发过程中难免用到一些成熟的框架，或者插件，这些外部的依赖，有时候体积比较大，导致页面响应缓慢，我们可以用打包工具（Webpack、rollup），将代码进行压缩，以缩小代码体积。 开启 Nginx Gzip 压缩功能。需要注意的是 Gzip 压缩功能需要浏览器跟服务器都支持，即服务器压缩，浏览器解析。

Nginx 配置 gzip

server {
    # 开启 gzip 压缩(默认 off)
    gzip on;

    # 设置压缩文件的类型（text/html)
    gzip_types text/csv text/xml text/css text/plain text/javascript application/javascript application/json application/xml;

    # 设置 gzip 所需的 HTTP 协议最低版本（HTTP/1.1, HTTP/1.0）
    gzip_http_version 1.1;

    # 设置压缩级别，压缩级别越高压缩时间越长  （1-9）
    gzip_comp_level 4;

    # 设置压缩的最小字节数， 页面 Content-Length 获取
    gzip_min_length 1000;
}

• gzip_types：要采用 gzip 压缩的 MIME 文件类型，其中 text/html 被系统强制启用；
• gzip_static：默认 off，该模块启用后，Nginx 首先检查是否存在请求静态文件的 gz 结尾的文件，如果有则直接返回该 .gz 文件内容；
• gzip_proxied：默认 off，Nginx 做为反向代理时启用，用于设置启用或禁用从代理服务器上收到相应内容 gzip 压缩；
• gzip_vary：用于在响应消息头中添加 Vary：Accept-Encoding，使代理服务器根据请求头中的 Accept-Encoding 识别是否启用 gzip 压缩；
• gzip_comp_level：gzip 压缩比，压缩级别是 1-9，1 压缩级别最低，9 最高，级别越高压缩率越大，压缩时间越长，建议 4-6；
• gzip_buffers：获取多少内存用于缓存压缩结果，16 8k 表示以 8k*16 为单位获得；
• gzip_min_length：允许压缩的页面最小字节数，页面字节数从 header 头中的 Content-Length 中进行获取。默认值是 0，不管页面多大都压缩。建议设置成大于 1k 的字节数，小于 1k 可能会越压越大；
• gzip_http_version：默认 1.1，启用 gzip 所需的 HTTP 最低版本；

查看配置是否生效，查看响应头中的 Content-Encoding 字段，值为 gzip。

注意：一般 gzip 的配置建议加上 gzip_min_length 1k，否则会因为文件太小，压缩后体积还比压缩之前体积还大，所以最好设置 1kb 的文件就不要 gzip 压缩了。

Webpack 的 gzip 配置

当前端项目使用 Webpack 进行打包的时候，也可以开启 gzip 压缩：

// vue-cli3 的 vue.config.js 文件
const CompressionWebpackPlugin = require('compression-webpack-plugin')

module.exports = {
  // gzip 配置
  configureWebpack: config => {
    if (process.env.NODE_ENV === 'production') {
      // 生产环境
      return {
        plugins: [new CompressionWebpackPlugin({
          test: /\.js$|\.html$|\.css/,    // 匹配文件名
          threshold: 10240,               // 文件压缩阈值，对超过10k的进行压缩
          deleteOriginalAssets: false     // 是否删除源文件
        })]
      }
    }
  },
  ...
}

既然已经有 Nginx 的 gzip 压缩了，为什么还需要 Webpack 进行 gzip 压缩？

因为如果全都是使用 Nginx 来压缩文件，会耗费服务器的计算资源，如果服务器的 gzip_comp_level 配置的比较高，就更增加服务器的开销，相应增加客户端的请求时间，得不偿失。如果压缩的动作在前端打包的时候就做了，把打包之后的高压缩等级文件作为静态资源放在服务器上，Nginx 会优先查找这些压缩之后的文件返回给客户端，相当于把压缩文件的动作从 Nginx 提前给 Webpack 打包的时候完成，节约了服务器资源，所以一般推介在生产环境应用 Webpack 配置 gzip 压缩。

浏览器缓存

浏览器缓存是为了加速浏览，浏览器在用户磁盘上，对最近请求过的文档进行存储。当访问者再次请求这个页面时，浏览器就可以从本地磁盘显示文档，这样，就可以加速页面的阅览，缓存的方式节约了网络的资源，提高了网络的效率。

浏览器缓存可以通过添加 expires 和 cache-control 头来实现。

HTTP 协议的 Cache -Control 指定请求和响应遵循的缓存机制。在请求消息或响应消息中设置 Cache-Control 并不会影响另一个消息处理过程中的缓存处理过程。

• 请求时的缓存指令：no-cache、no-store、max-age、max-stale、min-fresh、only-if-cache 等
• 响应消息中的指令：public、private、no-cache、no-store、no-transform、must-revalidate、proxy-revalidate、max-age。

设置绝对过期时间

设置以分钟为单位的绝对过期时间, 优先级比 Cache-Control 低, 同时设置 Expires 和 Cache-Control 则后者生效。也就是说要注意一点: Cache-Control 的优先级高于 Expires。

expires 起到控制页面缓存的作用，合理配置 expires 可以减少很多服务器的请求，expires 的配置可以在 HTTP 段中或者 server 段中或者 location 段中。比如控制图片等过期时间为 30 天, 可以配置如下:

# 对 html 文件缓存 24 小时
location ~ .*\.(htm|html)$ {
  expires 24h;

  root /var/www/html;
}

# 对常见格式的图片在浏览器本地缓存 30 天
location ~ .*\.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|ico)$ {
  expires 30d;

  root /var/www/img/
}

# 设置无限的缓存时间
location ~ \.(wma|wmv|asf|mp3|mmf|zip|rar|swf|flv)$ {
  expires max;

  root /var/www/upload/;
}

设置相对过期时间

Cache-Control 通用消息头字段被用于在 HTTP 请求和响应中通过指定指令来实现缓存机制。缓存指令是单向的, 这意味着在请求设置的指令，在响应中不一定包含相同的指令。

指令不区分大小写，并且具有可选参数，可以用令牌或者带引号的字符串语法。多个指令以逗号分隔。

• 可缓存性
  • public： 表明响应可以被任何对象（包括：发送请求的客户端，代理服务器，等等）缓存。表示相应会被缓存，并且在多用户间共享。默认是 public
  • private：表明响应只能被单个用户缓存，不能作为共享缓存（即代理服务器不能缓存它）,可以缓存响应内容。响应只作为私有的缓存，不能在用户间共享。如果要求 HTTP 认证，响应会自动设置为 private
  • no-cache： 在释放缓存副本之前，强制高速缓存将请求提交给原始服务器进行验证。指定不缓存响应，表明资源不进行缓存。但是设置了 no-cache 之后并不代表浏览器不缓存，而是在缓存前要向服务器确认资源是否被更改。因此有的时候只设置 no-cache 防止缓存还是不够保险，还可以加上 private 指令，将过期时间设为过去的时间
  • only-if-cached：表明客户端只接受已缓存的响应，并且不要向原始服务器检查是否有更新的拷贝
• 到期
  • max-age=<seconds>：设置缓存存储的最大周期，超过这个时间缓存被认为过期（单位秒）。与 Expires 相反，时间是相对于请求的时间。max-age 会覆盖掉 Expires
  • s-maxage=<seconds>：覆盖 max-age 或者 Expires 头，但是仅适用于共享缓存（比如各个代理），并且私有缓存中它被忽略。也就是说 s-maxage 只用于共享缓存，比如 CDN 缓存（s -> share）。与 max-age 的区别是：max-age 用于普通缓存，而 s-maxage 用于代理缓存。如果存在 s-maxage，则会覆盖 max-age 和 Expires
  • max-stale[=<seconds>]：表明客户端愿意接收一个已经过期的资源。 可选的设置一个时间（单位秒），表示响应不能超过的过时时间
  • min-fresh=<seconds>： 表示客户端希望在指定的时间内获取最新的响应
  • stale-while-revalidate=<seconds>：表明客户端愿意接受陈旧的响应，同时在后台异步检查新的响应。秒值指示客户愿意接受陈旧响应的时间长度
  • stale-if-error=<seconds>：表示如果新的检查失败，则客户愿意接受陈旧的响应。秒数值表示客户在初始到期后愿意接受陈旧响应的时间
• 重新验证和重新加载
  • must-revalidate：缓存必须在使用之前验证旧资源的状态，并且不可使用过期资源。表示如果页面过期，则去服务器进行获取
  • proxy-revalidate：与 must-revalidate 作用相同，但它仅适用于共享缓存（例如代理），并被私有缓存忽略
  • immutable：表示响应正文不会随时间而改变。资源（如果未过期）在服务器上不发生改变，因此客户端不应发送重新验证请求头（例如 If-None-Match 或 If-Modified-Since）来检查更新，即使用户显式地刷新页面
• 其他
  • no-store：缓存不应存储有关客户端请求或服务器响应的任何内容。表示绝对禁止缓存!
  • no-transform： 不得对资源进行转换或转变。Content-Encoding、Content-Range 和 Content-Type 等 HTTP 头不能由代理修改。例如，非透明代理可以对图像格式进行转换，以便节省缓存空间或者减少缓慢链路上的流量。 no-transform 指令不允许这样做。

设置相对过期时间, max-age 指明以秒为单位的缓存时间. 若对静态资源只缓存一次, 可以设置 max-age 的值为 315360000000（一万年）。比如对于提交的订单，为了防止浏览器回退重新提交，可以使用 Cache-Control 之 no-store 绝对禁止缓存，即便浏览器回退依然请求的是服务器，进而判断订单的状态给出相应的提示信息！

# 匹配 URI 时返回的静态资源缓存 3600 毫秒
if ($request_uri ~* "^/$|^/search/.+/|^/company/.+/") {
   add_header    Cache-Control  max-age=3600;
}

# 应用中不会改变的文件，通常可以再发送响应头前添加积极缓存
location ~* \.(js|css|png|jpg|gif)$ {
    add_header  Cache-Control public,max-age=31536000;
}

# 缓存前要向服务器确认资源是否被更改
location ~* \.(js|css|png|jpg|gif)$ {
    add_header  Cache-Control no-cache;
}

# 禁止缓存
location ~* \.(js|css|png|jpg|gif)$ {
    add_header  Cache-Control no-store,no-cache,must-revalidate;
}

特别区分：

• no-cache：浏览器和缓存服务器都不应该缓存页面信息
• no-store： 请求和响应的信息都不应该被存储在对方的磁盘系统中

资源最后修改时间

该资源的最后修改时间，在浏览器下一次请求资源时，浏览器将先发送一个请求到服务器上, 并附上 If-Unmodified-Since 头来说明浏览器所缓存资源的最后修改时间, 如果服务器发现没有修改, 则直接返回 304（Not Modified）回应信息给浏览器（内容很少），如果服务器对比时间发现修改了，则照常返回所请求的资源。

需要注意：

• Last-Modified 属性通常和 Expires 或 Cache-Control 属性配合使用, 因为即使浏览器设置缓存, 当用户点击 刷新 按钮时, 浏览器会忽略缓存继续向服务器发送请求, 这时 Last-Modified 将能够很好的减小回应开销
• ETag 将返回给浏览器一个资源 ID, 如果有了新版本则正常发送并附上新 ID，否则返回 304，但是在服务器集群情况下，每个服务器将返回不同的 ID，因此不建议使用 ETag

资源缓存策略

浏览器缓存 Header：expires、cache-control、last-modified、etag。

• 200 状态：当浏览器本地没有缓存或者下一层失效时，或者用户强制刷新时，浏览器直接去服务器获取最新资源
• 304 状态：由 Last-Modified / Etag 控制。当下一层失效时活用户刷新时，浏览器就会发送请求给服务器，如果服务端没有变更，则返回 304 给浏览器
• 200 状态（from cache）：由 Expires / Cache-Control 控制，Expires 是绝对时间，Cache-Control 是相对时间，两者都存在时，Cache-Control 覆盖 Expires 只要没有失效，浏览器只访问自己的缓存

通用策略：

• 对于 HTML 文件，cache-control 设置为 no-cache
• 对于 JS、图片、CSS、字体等，设置 max-age=2592000，也就是 30 天

location ~ .* \.(js)$ {
  add_header Cache-Control public;

  expires 24h;
}

location ~ .* \.(css)$ {
  add_header Cache-Control public;

  expires 86400;

  etag on;
}

location ~ .*\(gif|jpg|jpeg|png)$ {
  add_header Cache-Control must-revalidate;

  etag on;
}

集群分布式部署建议关闭 Etag，因为每台机器生成的 Hash 是不同的。

配置 CORS 跨域访问

假设有两个域名 mrsingsing.com 和 api.mrsingsing.com，如果 mrsingsing.com 域名想请求 api.mrsingsing.com 域名下的资源会因为 host 不一致存在跨域的问题。

反向代理解决跨域

为了绕开浏览器的跨域安全限制，需要将请求的域名由 api.mrsingsing.com 改为 mrsingsing.com。同时约定 URL 规则来表明代理请求的身份，然后 Nginx 通过匹配该规则，将请求代理回原来的域。

server {
    listen 9001;
    server_name mrsingsing.com;

    location / {
        proxy_pass api.mrsingsing.com;
    }
}

这里对静态文件的请求和后端服务的请求都以 mrsingsing.com 开始，不易区分，所以通常为了实现对后端服务请求的统一转发，通常我们会约定对后端服务的请求加上 /api/ 的前缀或者其他的 path 来和静态资源的请求加以区分：

# 请求跨域，约定代理后端服务请求 path 以 /api/ 开头
location ^~/api/ {
    # 这里重写了请求，讲正则匹配中的一个分组的 path 拼接到真正的请求后面，并用 break 停止后续匹配
    rewrite ^/api/(.*)$ /$1 break;
    poxy_pass api.mrsingsing.com;

    # 两个域名之间 Cookie 的传递与回写
    proxy_cookie_domain api.mrsingsing.com mrsingsing.com;
}

这样其实是通过 Nginx，用类似于 Hack 的方式规避了浏览器的跨域限制，实现了跨域访问。

这样，静态资源我们使用 mrsingsing.com/index.html，动态资源我们使用 mrsingsing.com/api/getOrderList，浏览器页面看起来仍然访问的前端服务器，绕过了浏览器的通源策略，毕竟我们看起来并没有跨域。

配置 header 解决跨域

在 Nginx 配置中配置对应二级域名 api.mrsingsing.com：

# /etc/nginx/conf.d/api.mrsingsing.com.conf

server {
    listen       80;
    server_name  api.mrsingsing.com;

    add_header 'Access-Control-Allow-Origin' $http_origin;                              # 全局变量获得当前请求 origin，带 Cookie 的请求不支持 *（通配符）
    add_header 'Access-Control-Allow-Credentials' 'true';                               # 为 true 可带上 cookie
    add_header 'Access-Control-Allow-Methods' 'GET, POST, OPTIONS';                     # 允许请求方法
    add_header 'Access-Control-Allow-Headers' $http_access_control_request_headers;     # 允许请求的 header，可以为 *（通配符）
    add_header 'Access-Control-Expose-Headers' 'Content-Length,Content-Range';

    if ($request_method = 'OPTIONS') {
        add_header 'Access-Control-Max-Age' 1728000;                                    # OPTIONS 请求的有效期，在有效期内不用发出另一条预检请求
        add_header 'Content-Type' 'text/plain; charset=utf-8';
        add_header 'Content-Length' 0;

        return 204;  # 200 也可以
    }

    location / {
        root  /usr/share/nginx/html/be;
        index index.html;
    }
}

防盗链

防盗链机制的目的是防止服务器上的资源（例如图片、文件等）被其它用户采用其它的技术手段来访问或下载。

实现方式：区别哪些请求是非正常的用户请求

基于 http_refer 防盗链配置模块：

location ~* \.(gif|jpg|png|jpeg)$ {
    # 只允许 192.168.0.1 请求资源
    # none 表示没带 refer
    # blocked 表示不是标准 HTTP 请求
    valid_referers none blocked 192.168.0.1;

    if ($invalid_referer) {
        rewrite ^/ http://$host/logo.png;
    }
}

• 设置防盗链文件类型，自行修改，每个后缀用 | 符号分隔
• 允许文件链出的域名白名单，自行修改成己方域名，域名与域名之间使用空格隔开

图片处理

在前端开发中，经常需要不同尺寸的图片。现在的云储存基本对图片都提供有处理服务（一般是通过在图片链接上加参数）。其实用 Nginx，可以通过几十行配置，搭建出一个属于自己的本地图片处理服务，完全能够满足日常对图片的裁剪/缩放/旋转/图片品质等处理需求。要用到 ngx_http_image_filter_module 模块。这个模块是非基本模块，需要安装。

下面是图片缩放功能部分的 Nginx 配置：

# 图片缩放处理
# 这里约定的图片处理 url 格式：以 example.com/img/ 路径访问
location ~* /img/(.+)$ {
    # 图片服务端储存地址
    alias /Users/cc/Desktop/server/static/image/$1;
    # 图片宽度默认值
    set $width -;
    # 图片高度默认值
    set $height -;
    if ($arg_width != "") {
        set $width $arg_width;
    }
    if ($arg_height != "") {
        set $height $arg_height;
    }
    #设置图片宽高
    image_filter resize $width $height;
    #设置Nginx读取图片的最大buffer
    image_filter_buffer 10M;
    # 是否开启图片图像隔行扫描
    image_filter_interlace on;
    # 图片处理错误提示图，例如缩放参数不是数字
    error_page 415 = 415.png;
}

到此这篇关于Nginx静态资源服务器的实现示例的文章就介绍到这了,更多相关Nginx静态资源服务器内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！ 

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