Nginx06-静态资源部署

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Nginx06-静态资源部署

1、静态资源概述

• 静态资源：是在Web开发中不经常改变的文件，比如图片、CSS样式表、JavaScript脚本文件等。这些资源通常是预先编译好的，不需要服务器端的动态处理。
• 动态资源：是在Web开发中需要服务器实时处理的资源。与静态资源不同，动态资源的内容在每次请求时可能都会发生变化，因此它们不能被客户端缓存或者直接从CDN获取。

2、静态资源的配置指令

server{error_page 404 /50x.html;listen 80 default_server;server_name localhost;location / {root html;index index.html;}...
}

（1）listen

• 用来配置监听端口。

语法	listen address[:port] [default_server]…; listen port [default_server]…;
默认值	listen *:80 | *:8000
位置	server

• 案例如下

listen 127.0.0.1:8000; // listen localhost:8000 监听指定的IP和端口
listen 127.0.0.1;	监听指定IP的所有端口
listen 8000;	监听指定端口上的连接
listen *:8000;	监听指定端口上的连接

（2）default_server

• 在 Nginx 的配置中用于指定一个默认的 server 块，来处理没有显式匹配到 server_name 的请求。
• 如果没有显式定义 default_server，则 Nginx 会选取第一个定义的 server 作为 default_server 处理请求。
• 案例演示，配置server如下

server{listen 8080;server_name 127.0.0.1;location /{root html;index index.html;}
}
server{listen 8080 default_server;server_name localhost;default_type text/plain;return 200 'default_server';
}

• 此时访问8080端口，它会访问第二个定义了default_server的server

• 如果第二个 server 去掉 default_server ，则访问第一个 server。

（3）server_name

• 用来设置虚拟主机服务名称。
• 比如：127.0.0.1、localhost、域名[www.baidu.com | www.jd.com]

语法	server_name name …; name可以提供多个中间用空格分隔
默认值	server_name “”;
位置	server

• 配置方式一：精确匹配

server {listen 80;server_name www.baidu.com www.jd.com;...
}

• 配置方式二：使用通配符配置

  • server_name中支持通配符"*",但需要注意的是通配符不能出现在域名的中间，只能出现在首段或尾段。

  server {listen 80;server_name *.baidu.com www.jd.*;...
  }
  

  • 通配符错误使用如下,因为 * 不能出现在域名的中间或与其他字符串联使用

  server {listen 80;server_name www.*.com www.jd.c*;...
  }
  

• 配置方式三：使用正则表达式配置

  • server_name中可以使用正则表达式，并且使用~作为正则表达式字符串的开始标记。

  • 常见的正则表达式

  代码	说明
  ^	匹配搜索字符串开始位置
  $	匹配搜索字符串结束位置
  .	匹配除换行符\n之外的任何单个字符
  \	转义字符，将下一个字符标记为特殊字符
  [xyz]	字符集，与任意一个指定字符匹配
  [a-z]	字符范围，匹配指定范围内的任何字符
  \w	与以下任意字符匹配 A-Z a-z 0-9 和下划线,等效于[A-Za-z0-9_]
  \d	数字字符匹配，等效于[0-9]
  {n}	正好匹配n次
  {n,}	至少匹配n次
  {n,m}	匹配至少n次至多m次
  *	零次或多次，等效于{0,}
  +	一次或多次，等效于{1,}
  ?	零次或一次，等效于{0,1}

  • 配置如下：注意 ~ 后面不能加空格。括号代表可以在 Ngxin 配置文件内获取其中的值，如上方的 (\w+) 的内容可以用 $1 获取到直，如果有多个括号，依次使用 $2 $3 … 获取。

  server{listen 80;server_name ~^www\.(\w+)\.com$;default_type text/plain;return 200 $1  $2 ..;
  }
  

  • **匹配优先级：**由于 server_name 指令支持通配符和正则表达式，因此在包含多个虚拟主机的配置文件中，可能会出现一个名称能被多个 server_name 匹配成功情况，当遇到这种情况，优先级如下：
    • No1：准确匹配 server_name（exact_success）
    • No2：通配符在开始时匹配 server_name 成功（wildcard_before_success）
    • No3：通配符在结束时匹配 server_name 成功 （wildcard_after_success）
    • No4：正则表达式匹配 server_name 成功 （regex_success）
    • No5：被默认的 default_server 处理，如果没有指定默认找第一个 server（default_server not found server）

  server{listen 80;server_name ~^www\.\w+\.com$;default_type text/plain;return 200 'regex_success';
  }
  server{listen 80;server_name www.baidu.*;default_type text/plain;return 200 'wildcard_after_success';
  }
  server{listen 80;server_name *.baidu.com;default_type text/plain;return 200 'wildcard_before_success';
  }
  server{listen 80;server_name www.baidu.com;default_type text/plain;return 200 'exact_success';
  }
  server{listen 80 default_server;server_name _;default_type text/plain;return 444 'default_server not found server';
  }
  

（4）location

• 是用来设置请求的 URI。

语法	location [ = | ~ | ~* | ^~ |@ ] uri{…}
默认值	—
位置	server,location

• 匹配优先级

  • 先使用不包含正则表达式进行匹配，找到一个匹配度最高的一个
  • 然后在通过包含正则表达式的进行匹配，如果能匹配到直接访问，匹配不到，就使用刚才匹配度最高的那个location来处理请求。

• 不带符号：以指定模式开始的都可以匹配上

server {listen 80;server_name 127.0.0.1;location /abc{default_type text/plain;return 200 "access success";}
}# 以下访问都是正确的
http://192.168.119.161/abc
http://192.168.119.161/abc?p1=TOM
http://192.168.119.161/abc/
http://192.168.119.161/abcdef

• = : 用于不包含正则表达式的uri前，必须与指定的模式精确匹配

server {listen 80;server_name 127.0.0.1;location =/abc{default_type text/plain;return 200 "access success";}
}# 可以匹配到
http://192.168.119.161/abc
http://192.168.119.161/abc?p1=TOM# 匹配不到
http://192.168.119.161/abc/
http://192.168.119.161/abcdef

• ~ ： 用于表示当前uri中包含了正则表达式，并且区分大小写
• ~*: 用于表示当前uri中包含了正则表达式，并且不区分大小写

server {listen 80;server_name 127.0.0.1;location ~^/abc\w${default_type text/plain;return 200 "access success";}
}
server {listen 80;server_name 127.0.0.1;location ~*^/abc\w${default_type text/plain;return 200 "access success";}
}

• ^~: 用于不包含正则表达式的uri前，功能和不加符号的一致，唯一不同的是，如果模式匹配，那么就停止搜索其他模式了。

server {listen 80;server_name 127.0.0.1;location ^~/abc{default_type text/plain;return 200 "access success";}
}

• @：前缀可以用来定义一个命名的 location，该 location 不处理正常的外部请求，一般用来当作标识供内部重定向使用。它们不能嵌套，也不能包含嵌套的 location。

location /try {try_files $uri $uri/ @name;
}
location /error {error_page 404 = @name;return 404;
}
location @name {return 200 "@name";
}

（5）root / alias

• root 指令是设置请求资源的根目录。默认值是 html。

语法	root path;
默认值	root html;
位置	http、server、location

• alias 指令是用来更改 location 的 URI。path为修改后的根路径。alias 不支持 location 的 =

语法	alias path;
默认值	—
位置	location

• 案例对比如下
  • 在/usr/local/nginx/html目录下创建一个 images目录，并在目录下放入一张图片mv.png图片。
  • 访问图片的路径为：http://192.168.119.161/images/mv.png。

# root 的处理结果是：root 路径 + location 路径，location 路径包括匹配后面的请求
location /images {root /usr/local/nginx/html;
}# alias 的处理结果是：使用 alias 路径替换 location 路径，但是不会替换匹配后面的请求
# 如果location路径是以/结尾,则alias也必须是以/结尾，root没有要求
location /images {alias /usr/local/nginx/html/images;
}

（6）index

• 是设置网站的默认首页。默认是 index.html。
• index后面可以跟多个设置，如果访问的时候没有指定具体访问的资源，则会依次进行查找，直到找到第一个匹配的文件为止。

语法	index file …;
默认值	index index.html;
位置	http、server、location

• 案例如下

location / {root /usr/local/nginx/html;index index.html index.htm;
}
# 访问该location的时候，可以通过 http://ip:port/，地址后面如果不添加任何内容，则默认依次访问index.html和index.htm，找到第一个匹配到的文件来进行返回

（7）error_page

• 设置网站的错误页面，根据服务器的响应码跳转错误页面

语法	error_page code … [=[response]] uri;
默认值	—
位置	http、server、location…

• 可以指定具体跳转的地址

server {error_page 404 http://www.baidu.cn;
}

• 可以指定重定向地址

server{error_page 404 /50x.html;error_page 500 502 503 504 /50x.html;location =/50x.html{root html;}
}

• 使用location的@完成错误信息展示

server{error_page 404 @jump_to_error;location @jump_to_error {default_type text/plain;return 404 'Not Found Page...';}
}

• 可选项 =[response] 的作用是用来将响应代码更改为另外一个，如下：

server{error_page 404 =200 /50x.html;location =/50x.html{root html;}
}
# 这样的话，当返回404找不到对应的资源的时候，在浏览器上可以看到，最终返回的状态码是200。
# 注意：编写error_page后面的内容，404后面需要加空格，200前面不能加空格

3、静态资源的配置优化

（1）sendfile

• 用来开启高效的文件传输模式。

语法	sendfile on |off;
默认值	sendfile off;
位置	http、server、location…

• **请求静态资源的过程：**客户端通过网络接口向服务端发送请求，操作系统将这些客户端的请求传递给服务器端应用程序，服务器端应用程序会处理这些请求，请求处理完成以后，操作系统还需要将处理得到的结果通过网络适配器传递回去。

• 配置了sendfile和没配置sendfile的差别如下

（2）tcp_nopush

• 该指令必须在sendfile打开的状态下才会生效，主要是用来提升网络包的传输’效率’

语法	tcp_nopush on|off;
默认值	tcp_nopush off;
位置	http、server、location

（3）tcp_nodelay

• 该指令必须在keep-alive连接开启的情况下才生效，来提高网络包传输的’实时性’

语法	tcp_nodelay on|off;
默认值	tcp_nodelay on;
位置	http、server、location

（4）优化总结

• “tcp_nopush"和”tcp_nodelay“看起来是"互斥的”，但在linux2.5.9以后的版本中两者是可以兼容的。
  • sendfile可以开启高效的文件传输模式。
  • tcp_nopush开启可以确保在发送到客户端之前数据包已经充分“填满”， 这大大减少了网络开销，并加快了文件发送的速度。
  • 当它到达最后一个可能因为没有“填满”而暂停的数据包时，Nginx会忽略tcp_nopush参数， tcp_nodelay强制套接字发送数据。

4、静态资源的压缩配置指令

• 我们知道，传输内容小，速度就会快。在Nginx的配置文件中可以通过配置gzip来对静态资源进行压缩，从而提高数据的传输速度。
• 相关的指令可以配置在http块、server块和location块中，Nginx可以通过以下几个模块对数据进行处理
  • ngx_http_gzip_module模块
  • ngx_http_gzip_static_module模块
  • ngx_http_gunzip_module模块

（1）Gzip各模块支持的配置指令

• 指令都来自ngx_http_gzip_module模块，该模块会在nginx安装的时候内置到nginx的安装环境中，可以直接使用这些指令。
• **gzip：**该指令用于开启或者关闭gzip功能。

语法	gzip on|off;
默认值	gzip off;
位置	http、server、location…

• **gzip_types：**该指令可以根据响应页的MIME类型选择性地开启Gzip压缩功能。所选择的值可以从mime.types文件中进行查找，也可以使用"*"代表所有。

语法	gzip_types mime-type …;
默认值	gzip_types text/html;
位置	http、server、location

http{gzip_types application/javascript;
}

• **gzip_comp_level：**该指令用于设置Gzip压缩程度，级别从1-9,1表示要是程度最低，效率最高，9刚好相反，压缩程度最高，但是效率最低最费时间。

语法	gzip_comp_level level;
默认值	gzip_comp_level 1;
位置	http、server、location

http{gzip_comp_level 6;
}

• **gzip_vary：**该指令用于设置使用Gzip进行压缩发送是否携带“Vary:Accept-Encoding”头域的响应头部。主要是告诉接收方，所发送的数据经过了Gzip压缩处理。

语法	gzip_vary on|off;
默认值	gzip_vary off;
位置	http、server、location

• **gzip_buffers：**该指令用于处理请求压缩的缓冲区数量和大小。number指定Nginx服务器向系统申请缓存空间个数，size指的是每个缓存空间的大小。这个值的设定一般会和服务器的操作系统有关，所以建议此项不设置，使用默认值即可。

语法	gzip_buffers number size;
默认值	gzip_buffers 32 4k|16 8k;
位置	http、server、location

gzip_buffers 4 16K;	  #缓存空间大小

• **gzip_disable：**针对不同种类客户端发起的请求，可以选择性地开启和关闭Gzip功能。regex根据客户端的浏览器标志(user-agent)来设置，支持使用正则表达式。指定的浏览器标志不使用Gzip。该指令一般是用来排除一些明显不支持Gzip的浏览器。

语法	gzip_disable regex …;
默认值	—
位置	http、server、location

gzip_disable "MSIE [1-6]\.";

• **gzip_http_version：**针对不同的HTTP协议版本，可以选择性地开启和关闭Gzip功能。该指令是指定使用Gzip的HTTP最低版本，该指令一般采用默认值即可。

语法	gzip_http_version 1.0|1.1;
默认值	gzip_http_version 1.1;
位置	http、server、location

• **gzip_min_length：**该指令针对传输数据的大小，可以选择性地开启和关闭Gzip功能。Gzip压缩功能对大数据的压缩效果明显，但是如果要压缩的数据比较小的化，可能出现越压缩数据量越大的情况，因此我们需要根据响应内容的大小来决定是否使用Gzip功能，响应页面的大小可以通过头信息中的Content-Length来获取。但是如何使用了Chunk编码动态压缩，该指令将被忽略。建议设置为1K或以上。

语法	gzip_min_length length;
默认值	gzip_min_length 20;
位置	http、server、location

nignx计量大小的单位：bytes[字节] / kb[千字节] / M[兆]
例如: 1024 / 10k|K / 10m|M

• **gzip_proxied：**该指令设置是否对服务端返回的结果进行Gzip压缩。
  • off：关闭Nginx服务器对后台服务器返回结果的Gzip压缩
  • expired：启用压缩，如果header头中包含 “Expires” 头信息
  • no-cache：启用压缩，如果header头中包含 “Cache-Control:no-cache” 头信息
  • no-store：启用压缩，如果header头中包含 “Cache-Control:no-store” 头信息
  • private：启用压缩，如果header头中包含 “Cache-Control:private” 头信息
  • no_last_modified：启用压缩，如果header头中不包含 “Last-Modified” 头信息
  • no_etag：启用压缩，如果header头中不包含 “ETag” 头信息
  • auth：启用压缩 , 如果header头中包含 “Authorization” 头信息
  • any：无条件启用压缩

语法	gzip_proxied off|expired|no-cache| no-store|private|no_last_modified|no_etag|auth|any;
默认值	gzip_proxied off;
位置	http、server、location

（2）Gzip压缩功能的配置

• 这些配置在很多地方可能都会用到，所以我们可以将这些内容抽取到一个配置文件中，然后通过 include 指令把配置文件再次加载到 nginx.conf 配置文件中，方法使用。

• nginx_gzip.conf

gzip on;  			  #开启gzip功能
gzip_types *;		  #压缩源文件类型,根据具体的访问资源类型设定
gzip_comp_level 6;	  #gzip压缩级别
gzip_min_length 1024; #进行压缩响应页面的最小长度,content-length
gzip_buffers 4 16K;	  #缓存空间大小
gzip_http_version 1.1; #指定压缩响应所需要的最低HTTP请求版本
gzip_vary  on;		  #往头信息中添加压缩标识
gzip_disable "MSIE [1-6]\."; #对IE6以下的版本都不进行压缩
gzip_proxied  off； #nginx作为反向代理压缩服务端返回数据的条件

• nginx.conf

include nginx_gzip.conf

（3）Gzip和sendfile的冲突解决

• **问题：**开启sendfile以后，在读取磁盘上的静态资源文件的时候，可以减少拷贝的次数，可以不经过用户进程将静态文件通过网络设备发送出去，但是Gzip要想对资源压缩，是需要经过用户进程进行操作的。所以如何解决两个设置的共存问题。
• **解决方案：**可以使用ngx_http_gzip_static_module模块的gzip_static指令来解决。
• Nginx添加ngx_http_gzip_static_module模块。

# 查询当前Nginx的配置参数
nginx -V# 将nginx安装目录下sbin目录中的nginx二进制文件进行更名
cd /usr/local/nginx/sbin
mv nginx nginxold# 进入Nginx的安装目录
cd /root/nginx/core/nginx-1.26.2# 执行make clean清空之前编译的内容
make clean# 使用configure来配置参数
./configure --with-http_gzip_static_module# 使用make命令进行编译
make# 将objs目录下的nginx二进制执行文件移动到nginx安装目录下的sbin目录中
mv objs/nginx /usr/local/nginx/sbin# 执行更新命令
make upgrade

• gzip_static: 检查与访问资源同名的.gz文件时，response中以gzip相关的header返回.gz文件的内容。

语法	gzip_static on | off | always;
默认值	gzip_static off;
位置	http、server、location

• gzip_static案例

  • 准备好一个 jquery.js 文件，放在 html 目录下
  • 直接访问http://192.168.119.161/jquery.js

  

  • 使用 Gzip 命令进行压缩

  # 进入 html 目录
  cd /usr/local/nginx/html# 压缩 js 文件
  gzip jquery.js
  

  • 再次访问http://192.168.119.161/jquery.js

  

5、静态资源的缓存处理

• 当浏览器请求 Nginx 服务器的资源后，我们可以让这些资源缓存在浏览器里，这样再一次请求相同的资源时，无需请求 Nginx 服务器，直接从浏览器的缓存里获取，减少 Nginx 服务器的压力。

（1）缓存是什么

• 缓存（cache），原始意义是指访问速度比一般随机存取存储器（RAM）快的一种高速存储器，通常它不像系统主存那样使用DRAM技术，而使用昂贵但较快速的SRAM技术。缓存的设置是所有现代计算机系统发挥高性能的重要因素之一。

（2）Web缓存是什么

• Web缓存是指一个Web资源（如html页面，图片，js，数据等）存在于Web服务器和客户端（浏览器）之间的副本。缓存会根据进来的请求保存输出内容的副本；当下一个请求来到的时候，如果是相同的URL，缓存会根据缓存机制决定是直接使用副本响应访问请求，还是向源服务器再次发送请求。
• 比较常见的就是浏览器会缓存访问过网站的网页，当再次访问这个URL地址的时候，如果网页没有更新，就不会再次下载网页，而是直接使用本地缓存的网页。只有当网站明确标识资源已经更新，浏览器才会再次下载网页。

（3）Web缓存的种类

• 客户端缓存
  • 浏览器缓存
• 服务端缓存
  • Nginx
  • Redis
  • Memcached

（4）浏览器缓存

• **浏览器缓存是什么：**是为了节约网络的资源加速浏览，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。

• **为什么用浏览器缓存：**成本最低的一种缓存实现，减少网络带宽消耗，降低服务器压力，减少网络延迟，加快页面打开速度。

• HTTP 协议中和页面缓存相关的字段如下：

header	说明
Expires	缓存过期的日期和时间
Cache-Control	设置和缓存相关的配置信息
Last-Modified	请求资源最后修改时间
ETag	请求变量的实体标签的当前值，比如文件的MD5值

• 浏览器缓存的执行流程
  • （1）用户首次通过浏览器发送请求到服务端获取数据，客户端是没有对应的缓存，所以需要发送request请求来获取数据；
  • （2）服务端接收到请求后，获取服务端的数据及服务端缓存的允许后，返回200的成功状态码并且在响应头上附上对应资源以及缓存信息；
  • （3）当用户再次访问相同资源的时候，客户端会在浏览器的缓存目录中查找是否存在响应的缓存文件
  • （4）如果没有找到对应的缓存文件，则走(2)步
  • （5）如果有缓存文件，接下来对缓存文件是否过期进行判断，过期的判断标准是(Expires),
  • （6）如果没有过期，则直接从本地缓存中返回数据进行展示
  • （7）如果Expires过期，接下来需要判断缓存文件是否发生过变化
  • （8）判断的标准有两个，一个是ETag(Entity Tag),一个是Last-Modified
  • （9）判断结果是未发生变化，则服务端返回304，直接从缓存文件中获取数据
  • （10）如果判断是发生了变化，重新从服务端获取数据，并根据缓存协商(服务端所设置的是否需要进行缓存数据的设置)来进行数据缓存。

• 浏览器缓存相关指令

  • **expires：**该指令用来控制页面缓存的作用。可以通过该指令控制HTTP应答中的“Expires"和”Cache-Control"。

    • time：可以整数也可以是负数，指定过期时间，单位为 s（秒）。如果是负数，Cache-Control 则为 no-cache，如果为整数或 0，则 Cache-Control 的值为 max-age=time
    • epoch：指定 Expires 的值为『‘1 January,1970,00:00:01 GMT’』，即 1970-01-01 00:00:00 ，Cache-Control 的值 no-cache 因为 Expires（缓存过期时间）是 1970 年，所以不缓存。
    • max：指定 Expires 的值为『‘31 December2037 23:59:59GMT’ 』，即(2037-12-31 23:59:59，Cache-Control 的值为 10 年 因为 Expires（缓存过期时间）是 2037 年，虽然还有 16 年过期，但是最大只能缓存 10 年。
    • off：默认不缓存

    语法	expires [modified] time expires epoch|max|off;
    默认值	expires off;
    位置	http、server、location

  • **add_header：**是用来添加指定的响应头和响应值。name就是头的key，value就是头的直。always就是不管支不支持都会添加这个头信息。

    默认值	—
    语法	add_header name value [always];
    位置	http、server、location…

    • Cache-Control作为响应头信息，可以设置如下值：

    指令	说明
    must-revalidate	可缓存但必须再向源服务器进行确认
    no-cache	缓存前必须确认其有效性
    no-store	不缓存请求或响应的任何内容
    no-transform	代理不可更改媒体类型
    public	可向任意方提供响应的缓存
    private	仅向特定用户返回响应
    proxy-revalidate	要求中间缓存服务器对缓存的响应有效性再进行确认
    max-age=<秒>	响应最大Age值
    s-maxage=<秒>	公共缓存服务器响应的最大Age值

    add_header Cache-Control no-store;