(完整版)Nginx模块fastcgi_cache的几个注意点

1、Nginx模块 fastcgi_cache的几个注意点在 web 项目中， 大家都已经非常熟悉其架构流程了。都说Cache 是万金油， 哪里不舒服抹哪里。这些流程中，几乎每个环节都会进行cache 。从浏览器到webserver，到cgi程序，到DB数据库，会进行浏览器cache，数据cache ，SQL查询的cache等等。对于fastcgi这里的 cache ，很少被使用。去年年底，我对nginx 的 fastcgi_cache进行摸索使用。在我的试过程中，发现一些WIKI 以及网络上没被提到的注意点，这里分享一下。测从浏览器到数据库的流程图这里是我的NGinx 配置信息#增加调试信息ad

2、d_header X-Cache-CFC "$upstream_cache_status - $upstream_response_time"fastcgi_temp_path /dev/shm/nginx_tmp;#cache 设置fastcgi_cache_path /dev/shm/nginx_cache levels=1:2 keys_zone=cfcache:10m inactive=50m;fastcgi_cache_key "$request_method:/$host$request_uri"fastcgi_cache_methods G

3、ET HEAD;fastcgi_cache cfcache;fastcgi_cache_valid any 1d;fastcgi_cache_min_uses 1;fastcgi_cache_use_stale error timeout invalid_header http_500;fastcgi_ignore_client_abort on;配置这些参数时，注意每个参数的作用域，像fastcgi_cache_path参数，只能在http配置项里配置，而fastcgi_cache_min_uses这个参数，可以在http 、 server 、 location三个配置项里配置。 这样更灵活

4、的会每个域名、每个匹配的location进行选择性cache 了。具体的参数作用域，参考FASTCGI模块的官方WIKI。我为了调试方便，添加了一个X-Cache-CFC的 http响应头，$upstream_cache_status变量表示此请求响应来自cache的状态，分别为：MISS 未命中EXPIRED expired, request was passed to backend Cache已过期UPDATING expired, stale response was used due toproxy/fastcgi_cache_use_stale updating Cache已过期，

5、 ( 被其他 nginx 子进程 ) 更新中STALE expired, stale response was used due to proxy/fastcgi_cache_use_stale Cache 已过期，响应数据不合法，被污染HIT 命中 cacheFASTCGI_CACHE $upstream_cache_status结果为 miss ，一次也没命中程序代码是Discuz! 论坛，随便开启 测试了几下，发现 /dev/shm/nginx_cache/下没有任何目录建立，也没有文件创建。调试的http header响应头里的X-Cache-CFC 结果一直是 MISS。从 服务器

6、进程上来看，Nginx cache manager process跟 Nginx cache loaderprocess进程也正常运行：root 3100 1 0 14:52 ? 00:00:00 nginx: master process /usr/sbin/nginxwww-data 3101 3100 0 14:52 ? 00:00:00 nginx: worker processwww-data 3102 3100 0 14:52 ? 00:00:00 nginx: cache manager processwww-data 3103 3100 0 14:52 ? 00:00:00 n

7、ginx: cache loader process不知道为何会这样，为何没有cache 成功，我以为我配置参数有问题，只好阅读WIKI 。发现 fastcgi_ignore_headers参数下解释有这么一段fastcgi_ignore_headersSyntax: fastcgi_ignore_headers fieldDefault:Context: httpserverlocationReference: fastcgi_ignore_headersThis directiveforbidsprocessingreply. It is possible to specify heade

8、rs like“X-Accel-Expires” ,“ Expires ” orof the named headersfrom the FastCGI-server“ X-Accel-Redirect”,“ Cache-Control” .也就是说这个参数的值，将会被忽略掉，同样被忽略掉的响应头比如”X-Accel-Redirect”,“ X-Accel-Expires”,“ Expires” or“Cache-Control”，而nginx配置中并没有fastcgi_ignore_headers参数的设定，那么问题会不会出现在FASTCGI响应结果里包含了类似”X-Accel-Redire

9、ct” ,“ X-Accel-Expires” ,“ Expires”or“Cache-Control ”这几个响应头呢 ?用 strace 抓包，看了下 nginx 与 fpm 进程通讯的数据#为了确保准确抓到处理该http请求的进程，我把nginx、 fpm 都只开启了一个进程处理。/strace -ff -tt -s 1000 -o xxx.log -p PHPFPM-PID14:52:07.837334 write(3, "1601034350X-Powered-By:PHP/5.3.10-1ubuntu3.5rnExpires:Thu, 19 Nov 1981 08:52:

10、00GMTrnCache-Control:no-store, no-cache, must-revalidate, post-check=0, pre-check=0rnPragma:no-cachernContent-type: text/htmlrnrnHellocfc4n13620343270000013010100000000000", 256) = 256/strace -ff -tt -s 1000 -o xxx.log -p Nginx-PID15:05:13.265663 recvfrom(12, "1601034350X-Powered-By:PHP/5.

11、3.10-1ubuntu3.5rnExpires:Thu, 19 Nov 1981 08:52:00GMTrnCache-Control:no-store, no-cache, must-revalidate, post-check=0, pre-check=0rnPragma:no-cachernContent-type: text/htmlrnrnHellocfc4n13620351130000013010100000000000",4023, 0, NULL, NULL)= 256从抓取的数据包里可以看到，fpm 确实返回了包含“Expires”、“Cache-Control”

12、头的http响应头信息。那么疑问来了：nginx的fastcgi_cache没缓存这条http响应，是因为响应头里包含“Expires”、“Cache-Control”的原因吗?程序里并没有输出“Expires ”、“ Cache-Control” http header的代码，这是谁输出的呢 ?既然是 fpm 响应的时候，就已经有了，那么是php 的 core 模块，还是其他拓展模块输出的 ?“Expires: ”时间为何是“ Thu, 19 Nov 1981 08:52:00 GMT ” ?疑问比较多，一个一个查起， 先从 Nginx 的 fastcgi_cache没缓存这条http响应查

13、起。我根据测试环境nginx 版本 1.1.9(ubuntu12.04 默认的 ) ，到 nginx 官方下了对应版本的源码，搜索了 fastcgi 参数使用的地方，在 httpngx_http_upstream.c 流程的读懂 nginx 的代码，但粗略的了解，根据了解的情况加以猜测，得出了结论，确定了 nginx 的 fastcgi_cache 的规则。找到了。虽然不能很再动手测试实验，也/ngx_http_upstream.c/line 3136当 fastcgi响应包含set-cookie时，不缓存static ngx_int_tngx_http_upstream_process_se

14、t_cookie(ngx_http_request_t *r, ngx_table_elt_t*h,ngx_uint_t offset)#if (NGX_HTTP_CACHE)ngx_http_upstream_t *u;u = r->upstream;if (!(u->conf->ignore_headers & NGX_HTTP_UPSTREAM_IGN_SET_COOKIE) u->cacheable = 0;#endifreturn NGX_OK;/line 3242当响应头包含Expires时，如果过期时间大于当前服务器 时间，则nginx_cache

15、会缓存该响应，否则，则不缓存static ngx_int_tngx_http_upstream_process_expires(ngx_http_request_t*r,ngx_table_elt_t*h,ngx_uint_t offset)ngx_http_upstream_t *u;u = r->upstream;u->headers_in.expires = h;#if (NGX_HTTP_CACHE)time_t expires;if (u->conf->ignore_headers & NGX_HTTP_UPSTREAM_IGN_EXPIRES) re

16、turn NGX_OK;if (r->cache = NULL) return NGX_OK;if (r->cache->valid_sec != 0) return NGX_OK;expires = ngx_http_parse_time(h->value.data, h->value.len);if (expires = NGX_ERROR | expires < ngx_time() u->cacheable = 0;return NGX_OK;r->cache->valid_sec = expires;#endifreturn NG

17、X_OK;/line 3199当响应头包含Cache-Control时， #如果 #这里有如果啊。/ 【注意】如果则不缓存 . 不缓存Cache-Control .参数值为no-cache、no-store、private中任意一个时，/ 【注意】 如果Cache-Control参数值为max-age时，会被缓存， 且nginx设置的cache的过期时间，就是系统当前时间+ mag-age的值if (ngx_strlcasestrn(p, last, (u_char *) "no-cache", 8 - 1) != NULL| ngx_strlcasestrn(p, las

18、t, (u_char *) "no-store", 8 - 1) != NULL| ngx_strlcasestrn(p, last, (u_char *) "private", 7 - 1) != NULL)u->cacheable = 0; return NGX_OK;p = ngx_strlcasestrn(p, last, (u_char *) "max-age=", 8 - 1); if (p = NULL) return NGX_OK;.r->cache->valid_sec = ngx_time() +

19、 n;也就是说， fastcgi响应 http 请求的结果中，响应头包括Expires 、 Cache-Control 、Set-Cookie 三个，都会可能不被cache ，但不只有这些，别忘了nginx 配置中fastcgi_ignore_headers参数设定的部分。以及ngxin 的 X-ACCEL X-Accel-Redirect、X-Accel-Expires 、X-Accel-Charset、X-Accel-Buffering等 nginx 自定义的响应头。由于这几个不常用，我也没深入研究。通过对nginx的 ngx_http_upstream 模块代码模糊理解，加猜测，以及写了

20、脚本测试验证，可以得到结论是正确的。即Nginx fastcgi_cache在缓存后端 fastcgi 响应时，当响应里包含 “ set-cookie”时，不缓存 ; 当响应头包含 Expires 时，如果过期时间大于当前服务器时间，则nginx_cache 会缓存该响应，否则，则不缓存; 当响应头包含 Cache-Control时，如果 Cache-Control 参数值为 no-cache 、no-store 、private中任意一个时，则不缓存，如果Cache-Control参数值为 max-age 时，会被缓存，且nginx设置的 cache 的过期时间，就是系统当前时间+ mag-

21、age的值。nginx fastcgi_cache响应 expirednginx fastcgi_cache hit命中FASTCGI_CACHE $upstream_cache_status结果为 miss ，一次也没命中。/ 逐个测试，测试时，注释其他的header("Expires: ".gmdate("D, d M Y H:i:s", time()+10000).' GMT');header("Expires: ".gmdate("D, d M Y H:i:s", time()-99999)

22、.' GMT');header("X-Accel-Expires:30");header("Cache-Control: no-cache");header("Cache-Control: no-store");header("Cache-Control: private");header("Cache-Control: max-age=10");setcookie('cfc4n',"testaaaa");echo 'Hello cfc

23、4n',time();到了这里，疑问1 解决了。那么疑问2、 3 呢 ?程序里并没有输出“Expires”、“Cache-Control”http header的代码，这是谁输出的呢?既然是fpm 响应的时候，就已经有了，那么是php 的core模块，还是其他拓展模块输出的?我精简了代码，只输出一个“hello world”，发现也确实被缓存了。显然，php 脚本程序中并没输出http header的“Expires”、“ Cache-Control”，多次测试，最终定位到session_start函数，翻阅源码找到了这些代码：/ext/session/session.c line:1

24、190/ .CACHE_LIMITER_FUNC(private) /* */左右ADD_HEADER("Expires: Thu, 19 Nov 1981 08:52:00 GMT");CACHE_LIMITER(private_no_expire)(TSRMLS_C);/* */ 再到这里3 或者上面几个# 默认是 nocacheCACHE_LIMITER_FUNC(nocache) /* */ADD_HEADER("Expires: Thu, 19 Nov 1981 08:52:00 GMT");/* For HTTP/1.1 conforming

25、 clients and the rest (MSIE 5) */ADD_HEADER("Cache-Control: no-store,no-cache,must-revalidate,post-check=0,pre-check=0");/* For HTTP/1.0 conforming clients */ADD_HEADER("Pragma: no-cache");/* */这里2static php_session_cache_limiter_t php_session_cache_limiters = CACHE_LIMITER_ENTRY

26、(public)CACHE_LIMITER_ENTRY(private)CACHE_LIMITER_ENTRY(private_no_expire)CACHE_LIMITER_ENTRY(nocache)0;static int php_session_cache_limiter(TSRMLS_D) /* */php_session_cache_limiter_t *lim;if (PS(cache_limiter)0 = '0') return 0;if (SG(headers_sent) constchar *output_start_filename= php_outpu

27、t_get_start_filename(TSRMLS_C);int output_start_lineno = php_output_get_start_lineno(TSRMLS_C);if (output_start_filename) php_error_docref(NULLTSRMLS_CC,E_WARNING,"Cannot send sessioncache limiter- headers already sent (output started at %s:%d)", output_start_filename, output_start_lineno); else php_error_docref(NULLTSRMLS_CC,E_WARNING,"Cannot send sessioncache limiter- headers already sent");return -2;for (lim = php_session_cache_limiters; lim->name; lim+) if (!strcasecmp(lim-&g