目录

一、整体架构描述

1.1 方案v1.0

1.2 方案v1.0优化

1.3 方案对比

二、方案2.0部署

2.1 OpenResty 安装

2.2 Lua脚本编写

2.3 配置 OpenResty

三、测试

一、整体架构描述

1.1 方案v1.0

在优化旧的设计框架前，先看一下常见的查询请求处理

  

步骤如下：

• ① 请求到 Nginx 或 restApi 服务后， 向 Redis 请求数据
• ②、③ Redis 查看缓存中是否有数据，若有数据则直接进入流程⑥，没有则进入流程④
• ④ 、⑤ 查询数据库数据，并更新数据到 Redis ，以免下次还需要访问数据库
• ⑥ 返回数据给用户

 

1.2 方案v1.0优化

在方案v1.0，存在了大量简单的请求，如在IM软件中查询用户/群组信息、在商城项目中查询商品信息等，这些简单的查询却频繁的查询无疑会对服务造成一定压力。那么是否有办法进行优化呢。

对方案v1.0进行优化后，方案v2.0结合了 OpenResty、Lua、Redis 实现了二级缓存。利用 Nginx 高并发的特性，使得上述这些请求无需再通过 restAPI 服务，而是通过Lua脚本直接查询和操作 redis 和 mysql，降低服务压力。

  

步骤如下：

• ①、② 请求到 Nginx 后，Nginx 先查询 Nginx-Cache，若缓存中没有数据，则调用对应的 Lua 脚本
• ③、④ Lua 脚本查询 Redis，若Redis 缓存中有数据则直接返回并更新Nginx缓存， 没有数据则调用 Lua脚本，查询数据库
• ⑤ 查询数据库数据并更新Redis缓存

注意：

方案v2.0 采用的是逐级缓存的方式：

• 第一次访问：nginx 和 redis 中均没有缓存，数据从数据库中查出，并存入 redis 缓存
• 第二次访问：nginx 中没有缓存，数据从 redis 中查出，并存入 nginx 缓存
• 第三次访问：数据从 nginx 中查出

这样做有以下原因：

• nginx 缓存过期时间小于 redis 缓存过期时间，有利于降低 redis 雪崩的危险
• 若同时对 nginx 和 redis 设置缓存，则数据访问到的都是 nginx。当数据库变化时，无法在不访问数据库的情况下实现快速响应。解决方案为使用 Canal 实现数据库和 redis 的数据同步，将 nginx 的有效时间设置得更短，做到防止大量并发请求到数据库的同时，又能拿到最新数据

 

1.3 方案对比

根据不同的项目需求和实际方案，选择使用哪一种方案。

	方案v1.0	方案v2.0
灵活性	访问 redis 和数据库由 restApi 控制，可处理复杂请求。但如果有修改必须重启服务	利用 Nginx 高并发特性处理大量简单请求，且修改脚本无需重启后端服务，只要重新加载 Nginx 即可。 但只能处理简单的请求，且需要有特殊的识别方式，如加特定的 API
并发性	高	高，相对来说肯定比方案v1.0高，但要根据实际情况使用，而不是为了炫技而部署
部署难度	简单	中等。需要学习 OpenResty框架和Lua语言
适用场景	通用场景	更适用于存在大量简单的查询请求的项目，如仓库管理系统、商城系统等。 同时这个方案还可以处理权限控制，如直接在 Nginx 拒绝不携带 token 的请求，或进行 token 验证等。

 

二、方案2.0部署

2.1 OpenResty 安装

安装流程：https://blog.csdn.net/qq_34416331/article/details/106421783

 

2.2 Lua脚本编写

Lua 的基本用法：https://blog.csdn.net/qq_34416331/article/details/106419100

Lua 脚本编写：

# 创建存放 lua 脚本的文件夹，名字自定义
mkdir /usr/local/lua_conf

# 进入文件夹
cd /usr/local/lua_conf

# 创建 lua 脚本
vim read_conf.lua

ngx.header.content_type="application/json;charset=utf8"
local uri_args = ngx.req.get_uri_args();
local id = uri_args["id"];
-- 加载nginx缓存模块
local cache_ngx = ngx.shared.dis_cache;
-- 根据ID获取本地缓存数据
local contentCache = cache_ngx:get('content_cache_'..id);

-- 获取IP信息，可删除
-- [[
local headers=ngx.header;
local ip=headers["X-REAL-IP"] or headers["X_FORWARDED_FOR"] or ngx.var.remote_addr or "0.0.0.0"
ngx.say(ip)
ngx.say(contentCache)
]]--

-- 若nginx中没有相应的缓存信息
if contentCache == "" or contentCache == nil then

    -- 获取redis模块
    local redis = require("resty.redis");
    local red = redis:new()
    red:set_timeout(2000)
    red:connect("192.168.47.142", 6379)
    local rescontent=red:get("content_"..id);

    -- 若redis模块也没有这个信息
    if ngx.null == rescontent then
        -- 从数据库中获取数据
        local cjson = require("cjson");
        local mysql = require("resty.mysql");
        local db = mysql:new();
        db:set_timeout(2000)
        local props = {
            host = "192.168.47.142",
            port = 3306,
            database = "changgou_content",
            user = "root",
            password = "123456"
        }
        local res = db:connect(props);
        local select_sql = "select url,pic from tb_content where status ='1' and category_id="..id.." order by sort_order";
        res = db:query(select_sql);
        local responsejson = cjson.encode(res);

        -- 存储到redis中
        red:set("content_"..id,responsejson);

        -- 返回数据
        ngx.say(responsejson);
        -- 关闭数据库连接
        db:close()
    else
        -- 若redis中有缓存，则设置的到nginx缓存中，并返回
        -- 2*60 表示设置 nginx 缓存时间为2分钟，应根据实际情况修改
        cache_ngx:set('content_cache_'..id, rescontent, 2*60);
        ngx.say(rescontent)
    end
    -- 关闭redis连接
    red:close()
else
-- 若nginx中有对应的信息，则返回
    ngx.say(contentCache)
end

 

2.3 配置 OpenResty

要让 OpenResty 来使用 Lua 脚本，只需要配置 Nginx 的配置文件即可。

### 修改 Nginx 配置文件 ###
# 进入 OpenResty 自带的 Nginx 目录
cd /usr/local/openresty/nginx/conf

# 编辑配置文件
vim nginx.conf

  

 lua_shared_dict 的作用是声明一个共享内存区域 name，以充当基于 Lua 字典的共享存储。简单来说就是当nginx运行时的 lua 脚本缓存空间大小

  

在http中配置要访问的接口：

  

重启 nginx

# 重新加载 nginx
/usr/local/openresty/nginx/sbin/nginx -s reload

 

三、测试

修改 read_content.lua

ngx.header.content_type="application/json;charset=utf8"
local uri_args = ngx.req.get_uri_args();
local id = uri_args["id"];
-- 加载nginx缓存模块
local cache_ngx = ngx.shared.dis_cache;
-- 根据ID获取本地缓存数据
local contentCache = cache_ngx:get('content_cache_'..id);

--[[
local headers=ngx.header;
local ip=headers["X-REAL-IP"] or headers["X_FORWARDED_FOR"] or ngx.var.remote_addr or "0.0.0.0"
ngx.say(ip)
ngx.say(contentCache)
]]--

if contentCache==nil then
  ngx.say("nginx缓存为空")
else 
  ngx.say("从nginx缓存中查到了数据")
end

-- 若nginx中没有相应的缓存信息
if contentCache == "" or contentCache == nil then

    -- 获取redis模块
    local redis = require("resty.redis");
    local red = redis:new()
    red:set_timeout(2000)
    red:connect("192.168.47.142", 6379)
    local rescontent=red:get("content_"..id);

    if ngx.null == rescontent then
       ngx.say("redis为空")
    else
       ngx.say("nginx为空，从redis中查到了数据")
    end
    -- 若redis模块也没有这个信息
    if ngx.null == rescontent then
        -- 从数据库中获取数据
        local cjson = require("cjson");
        local mysql = require("resty.mysql");
        local db = mysql:new();
        db:set_timeout(2000)
        local props = {
            host = "192.168.47.142",
            port = 3306,
            database = "changgou_content",
            user = "root",
            password = "123456"
        }
        local res = db:connect(props);
        local select_sql = "select url,pic from tb_content where status ='1' and category_id="..id.." order by sort_order";
        res = db:query(select_sql);
        local responsejson = cjson.encode(res);

        -- 存储到redis中
        red:set("content_"..id,responsejson);

        -- 返回数据
        ngx.say(responsejson);
        -- 关闭数据库连接
        db:close()
    else
        -- 若redis中有缓存，则设置的到nginx缓存中，并返回
        cache_ngx:set('content_cache_'..id, rescontent, 30);
    end
    -- 关闭redis连接
    red:close()
else
-- 若nginx中有对应的信息，则返回
    ngx.say(contentCache)
end

清理redis

访问：

第一次访问

第二次访问：

第三次访问：