Nginx与前端开发那些事

红太狼 2022-08-29 13:54 217阅读 0赞

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编者按：本文转载自掘金专栏，作者考拉技术

原文：https://juejin.im/post/5bacbd395188255c8d0fd4b2

### Nginx与Node.js ###

> “Nginx是一款轻量级的HTTP服务器，采用事件驱动的异步非阻塞处理方式框架，这让其具有极好的IO性能，时常用于服务端的反向代理和负载均衡。”

作为前端开发，即使没用过Nginx，但一定听说过上面这句话。这句经典的话，基本构成了所有人对Nginx的第一印象。

Nginx发布于2004年，经过初期几年的沉淀之后，迅速蹿升为“网红”，成为了当年互联网技术圈最火的词汇和技术。然而经过多年的发展，到现在，当年的网红早已“过气”。因为如今基本上所有的大型网站都搭建在Nginx之上，Nginx不再是一个什么新词，而是互联网网站搭建的必选技术之一。看到这里，“HTTP服务器”、“事件驱动”、“异步非阻塞”以及Nginx的网红经历，是不是让前端童鞋们想到了Nodejs?

在工作上，由于工作平台和语言的原因，对于大部分前端童鞋，更倾向于用Nodejs来搭建服务器，进而实现一些需求，对Nginx有天然的抗拒感。的确，Nginx中的绝大部分功能，如果单纯的使用Node.js也可以满足和实现。但实际上，Nginx和Node.js并不冲突，都有自己擅长的领域：Nginx更擅长于底层服务器端资源的处理（静态资源处理转发、反向代理，负载均衡等），Node.js更擅长于上层具体业务逻辑的处理。两者可以实现完美组合，助力前端开发。

首章最后要说几句。本文的目的是通过对Nginx的简单介绍，来让前端童靴了解其实通过Nginx可以强有力地助力前端开发：完全可以把之前Node.js的一些工作放到Nginx上，而不是痛苦地在npm中找包或者造轮子。但实际上，Nginx种看似简单的配置，实则学问深深。在Nginx实现一个同样的功能，不同的配置编写写法，效率上可能差上好几倍。而这些完全是在建立在对Nginx原理的深入理解和常年的配置运维经验上，哪怕是你们公司的后端都可能对Nginx的了解并不深入。如果真的想深入学习Nginx，还是找专业的SA或者PE请教吧。

### 反向代理 ###

什么是反向代理？互联网应用基本都基于CS基本结构，即client端和server端。代理其实就是在client端和真正的server端之前增加一层提供特定服务的服务器，即代理服务器。

1.  **正向代理** 反向代理不好理解，**正向代理**大家总有用过，翻墙工具其实就是一个正向代理工具。它会把 们访问墙外服务器server的网页请求，代理到一个可以访问该网站的代理服务器proxy，这个代理服务器proxy把墙外服务器server上的网页内容获取，再转发给客户。具体的流程如下图。
    
    ![6b3ed8ebbf6053e2fbc6bd20d1dda0a2.png][]
    
    nginx-proxy
    
    概括说：就是客户端和代理服务器可以直接互相访问，属于一个LAN（局域网）；代理对用户是**非透明**的，即用户需要自己操作或者感知得到自己的请求被发送到代理服务器；代理服务器通过**代理用户端的请求**来向域外服务器请求响应内容。
2.  **反向代理** **反向代理**则正好相反，先看流程图图。
    
    ![67cba707583c6869d7481ccff01e4af7.png][]
    
    nginx-proxy-reverse
    
    在**反向代理**中（事实上，这种情况基本发生在所有的大型网站的页面请求中），客户端发送的请求，想要访问server服务器上的内容。但将被发送到一个代理服务器proxy，这个代理服务器将把请求代理到和自己属于同一个LAN下的内部服务器上，而用户真正想获得的内容就储存在这些内部服务器上。看到区别了吗，这里proxy服务器代理的并不是客户，而是服务器，即向外部客户端提供了一个统一的代理入口，客户端的请求，都先经过这个proxy服务器，至于在内网真正访问哪台服务器内容，由这个proxy去控制。一般代理是指代理客户端，而这里代理的对象是服务器，这就是“反向”这个词的意思。Nginx就是来充当这个proxy的作用。概括说：就是代理服务器和真正server服务器可以直接互相访问，属于一个LAN（服务器内网）；代理对用户是**透明**的，即无感知。不论加不加这个反向代理，用户都是通过相同的请求进行的，且不需要任何额外的操作；代理服务器通过**代理内部服务器**接受域外客户端的请求，并将请求发送到对应的内部服务器上。
3.  **为什么要Nginx反向代理** 使用反向代理最主要的两个原因：1）安全及权限。可以看出，使用反向代理后，用户端将无法直接通过请求访问真正的内容服务器，而必须首先通过Nginx。可以通过在Nginx层上将危险或者没有权限的请求内容过滤掉，从而保证了服务器的安全。2）负载均衡。例如一个网站的内容被部署在若干台服务器上，可以把这些机子看成一个集群，那么Nginx可以将接收到的客户端请求“均匀地”分配到这个集群中所有的服务器上（内部模块提供了多种负载均衡算法），从而实现服务器压力的负载均衡。此外，nginx还带有健康检查功能（服务器心跳检查），会定期轮询向集群里的所有服务器发送健康检查请求，来检查集群中是否有服务器处于异常状态，一旦发现某台服务器异常，那么在以后代理进来的客户端请求都不会被发送到该服务器上（直到后面的健康检查发现该服务器恢复正常），从而保证客户端访问的稳定性。

### 前端可以用Nginx做些什么 ###

下面的内容建立在对Nginx配置有基本认知的情况下。如果没有的话，请先从网上查阅资料（例如 基本配置：http://www.nginx.cn/76.html ）做简单了解。如果你想本地安装Nginx，强烈建议采用 源码编译安装：http://www.nginx.cn/install )，这样后续添加模块更为方便。

1、 **快速实现简单的访问限制** 经常会遇到希望网站让某些特定用户的群体（比如只让公司内网）访问，或者控制某个uri不让人访问。Nginx配置如下：

>     location / {
>                 deny 192.168.1.100;
>                 allow 192.168.1.10/200;
>                 allow 10.110.50.16;
>                 deny all;
>             }

其实deny和allow是**ngx\_http\_access\_module**模块（已内置）中的语法。采用的是从上到下匹配方式，匹配到就跳出不再继续匹配。上述配置的意思就是，首先禁止192.168.1.100访问，然后允许192.168.1.10-200 ip段内的访问（排除192.168.1.100），同时允许10.110.50.16这个单独ip的访问，剩下未匹配到的全部禁止访问。实际生产中，经常和**ngx\_http\_geo\_module**模块（可以更好地管理ip地址表，已内置）配合使用。

2、 **解决跨域** 在众多的解决跨域方式中， 都不可避免的都需要服务端进行支持， 使用Nginx可以纯前端解决请求跨域问题。特别是在前后端分离调试时， 经常需要在本地起前端工程， 接口希望拉取服务端的实际数据而不是本地的mock。而如果本地程序直接访问远程接口， 肯定会遇到跨域问题。现在前端成熟的做法，一般是把node proxy server集成进来。事实上，用Nginx同样可以解决问题，甚至可以应用于线上。本地起一个nginx server。server\_name是mysite-base.com，比如现在需要请求线上www.kaola.com域下的线上接口 www.kaola.com/getPCBanner… 的数据，当在页面里直接请求，浏览器会报错：

![83972ae6187c69b0fe75ae063b19da57.png][]

为了绕开浏览器的跨域安全限制，现在需要将请求的域名改成mysite-base.com。同时约定一个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。Nginx配置如下：

>     #请求跨域，这里约定代理请求url path是以/apis/开头
>             location ^~/apis/ {
>                 # 这里重写了请求，将正则匹配中的第一个()中$1的path，拼接到真正的请求后面，并用break停止后续匹配
>                 rewrite ^/apis/(.*)$ /$1 break;
>                 proxy_pass https://www.kaola.com/;
>             }

在页面代码里，把请求url换成http://mysite-base.com/apis/getPCBannerList.html 。这样就可以正常请求到数据。这样其实是通过nginx，用类似于hack的方式规避掉了浏览器跨域限制，实现了跨域访问。

3、 **适配PC与移动环境** 现在很多网站都存在PC站和H5站两个站点，因此根据用户的浏览环境自动切换站点是很常见的需求。Nginx可以通过内置变量$http\_user\_agent，获取到请求客户端的userAgent，从而知道用户处于移动端还是PC，进而控制重定向到H5站还是PC站。以笔者本地为例，pc端站点是mysite-base.com，H5端是mysite-base-H5.com。pc端Nginx配置如下：

>     location / {
>                 # 移动、pc设备适配
>                 if ($http_user_agent ~* '(Android|webOS|iPhone|iPod|BlackBerry)') {
>                     set $mobile_request '1';
>                 }
>                 if ($mobile_request = '1') {
>                     rewrite ^.+ http://mysite-base-H5.com;
>                 }
>             }

这样当浏览设备切换成移动模式，再次刷新页面后，站点被自动切换到H5站。如下：

![da785b0b9c309e62838ed2e8ceca32a6.gif][]

4、 **合并请求** 前端性能优化中重要一点就是尽量减少http资源请求的数量。通过nginx-http-concat模块（淘宝开发的第三方模块，需要单独安装）用一种特殊的请求url规则（例子：example.com/??1.js,2.js,3.js ），前端可以将多个资源的请求合并成一个请求，后台Nginx会获取各个资源并拼接成一个结果进行返回。例如上面的例子通过一个请求将1.js,2.js,3js三个js资源合并成一个请求，减少了浏览器开销。本地server mysite-base.com为例，static/js文件夹下有三个文件，文件内容很简单，分别为：

![e5cbd84e9e046212ff4048d04d62f5ed.png][]

>     Nginx配置如下：
>             # js资源http-concat
>             # nginx-http-concat模块的参数远不止下面三个，剩下的请查阅文档
>             location /static/js/ {
>                 concat on; # 是否打开资源合并开关
>                 concat_types application/javascript; # 允许合并的资源类型
>                 concat_unique off; # 是否允许合并不同类型的资源
>                 concat_max_files 5; # 允许合并的最大资源数目
>             }

当在浏览器请求http://mysite-base.com/static/js/??a.js,b.js,c.js 时，发现三个js被合并成一个返回了，如下图：

![892f8ef4bab5be02ce52ef193e2f6abe.png][]

5、 **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（http://nginx.org/en/docs/http/ngx\_http\_image\_filter\_module.html ）。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 mysite-base.com/img/路径访问
>             location ~* /img/(.+)$ {
>                 alias /Users/cc/Desktop/server/static/image/$1; #图片服务端储存地址
>                 set $width -; #图片宽度默认值
>                 set $height -; #图片高度默认值
>                 if ($arg_width != "") {
>                     set $width $arg_width;
>                 }
>                 if ($arg_height != "") {
>                     set $height $arg_height;
>                 }
>                 image_filter resize $width $height; #设置图片宽高
>                 image_filter_buffer 10M; #设置Nginx读取图片的最大buffer。
>                 image_filter_interlace on; #是否开启图片图像隔行扫描
>                 error_page 415 = 415.png; #图片处理错误提示图，例如缩放参数不是数字
>             }

![fcb65f6fd5da37cd132ab2812b8d01ce.gif][]

这里只是最基本的配置。此外，可以通过proxy\_cache配置Nginx缓存，避免每次请求都重新处理图片，减少Nginx服务器处理压力；还以可以通过和nginx-upload-module：http://www.grid.net.ru/nginx/upload.en.html 一起使用加入图片上传的功能等。

6、 **页面内容修改** Nginx可以通过向页面底部或者顶部插入额外的css和js文件，从而实现修改页面内容。这个功能需要额外模块的支持，例如：nginx\_http\_footer\_filter或者ngx\_http\_addition\_module (都需要安装)。工作中，经常需要切换各种测试环境，而通过switchhosts等工具切换后，有时还需要清理浏览器dns缓存。可以通过页面内容修改+Nginx反向代理来实现轻松快捷的环境切换。这里首先在本地编写一段js代码（switchhost.js），里面的逻辑是：在页面插入hosts切换菜单以及点击具体某个环境时，将该host的ip和hostname储存在cookie中，最后刷新页面；接着编写一段css代码（switchhost.css）用来设置该hosts切换菜单的样式。然后Nginx脚本配置：

>     server {
>                 listen 80;
>                 listen 443 ssl;
>                 expires -1;
>                 # 想要代理的域名
>                 server_name m-element.kaola.com;
>                 set $root /Users/cc/Desktop/server;
>                 charset utf-8;
>                 ssl_certificate /usr/local/etc/nginx/m-element.kaola.com.crt;
>                 ssl_certificate_key /usr/local/etc/nginx/m-element.kaola.com.key;
>                 # 设置默认$switch_host，一般默认为线上host，这里的1.1.1.1随便写的
>                 set $switch_host '1.1.1.1';
>                 # 设置默认$switch_hostname，一般默认为线上'online'
>                 set $switch_hostname '';
>                 # 从cookie中获取环境ip
>                 if ($http_cookie ~* "switch_host=(.+?)(?=;|$)") {
>                     set $switch_host $1;
>                 }
>                 # 从cookie中获取环境名
>                 if ($http_cookie ~* "switch_hostname=(.+?)(?=;|$)") {
>                     set $switch_hostname $1;
>                 }
>                 location / {
>                     expires -1;
>                     index index.html;
>                     proxy_set_header Host $host;
>                     #把html页面的gzip压缩去掉，不然sub_filter无法替换内容
>                     proxy_set_header Accept-Encoding '';
>                     #反向代理到实际服务器ip
>                     proxy_pass http://$switch_host:80;
>                     #全部替换
>                     sub_filter_once off;
>                     #ngx_http_addition_module模块替换内容。
>                     # 这里在头部插入一段css，内容是hosts切换菜单的css样式
>                     sub_filter '</head>' '</head><link rel="stylesheet" type="text/css" media="screen" href="/local/switchhost.css" />';
>                     #将页面中的'网易考拉'文字后面加上环境名，便于开发识别目前环境
>                     sub_filter '网易考拉' '网易考拉:${switch_hostname}';
>                     #这里用了另一个模块nginx_http_footer_filter，其实上面的模块就行，只是为了展示用法
>                     # 最后插入一段js，内容是hosts切换菜单的js逻辑
>                     set $injected '<script language="javascript" src="/local/switchhost.js"></script>';
>                     footer '${injected}';
>                 }
>                 # 对于/local/请求，优先匹配本地文件
>                 # 所以上面的/local/switchhost.css，/local/switchhost.js会从本地获取
>                 location ^~ /local/ {
>                     root $root;
>                 }
>         }

![911c7f466e2c9f6eb11ba2d64617e8f6.gif][]

这个功能其实为Nginx在前端开发中的应用提供了无限可能。例如，可以通过区分本地、测试和线上环境，为本地/测试环境页面增加很多开发辅助功能：给本地页面加一个常驻二维码便于手机端扫码调试；本地调试线上页面时，在js文件底部塞入sourceMappingURL，便于本地debug等等。

### 总结 ###

上述只是通过一些简单的小例子，希望能够引起广大前端童靴对Niginx的兴趣。事实上，Nginx不仅仅局限于这些微小的工作，在实际生产中作用其实更加巨大。对于有志于“大前端”的童靴，了解和熟悉Nginx绝对是必修技能之一。

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