Nginx 从零到精通 - 最详细的循序渐进教程

本教程从最基础的概念开始，用生动的比喻和实际案例，帮你彻底理解 Nginx。

📚 目录

[什么是 Nginx？为什么要学它？](#什么是 Nginx？为什么要学它？)
[Nginx 的核心作用：反向代理和静态资源服务](#Nginx 的核心作用：反向代理和静态资源服务)
[正向代理 vs 反向代理：用最简单的方式理解](#正向代理 vs 反向代理：用最简单的方式理解)
[Nginx 的架构优势：为什么它这么快？](#Nginx 的架构优势：为什么它这么快？)
[从零开始配置 Nginx：基础配置详解](#从零开始配置 Nginx：基础配置详解)
实战配置：一个完整的网站配置
[高级功能：让 Nginx 更强大](#高级功能：让 Nginx 更强大)
高并发架构：后端如何处理海量请求
常见场景和最佳实践
总结与进阶学习

1. 什么是 Nginx？为什么要学它？

1.1 Nginx 是什么？

想象一下，你的网站就像一个大商场。用户来自四面八方，想要进入商场购物。

没有 Nginx 的时候：

所有用户直接冲到商场大门口
想买商品的、想吃饭的、想咨询的，全挤在一起
商场（服务器）手忙脚乱，随时可能崩溃
用户等待时间长，体验极差

有 Nginx 的时候：

Nginx 就像站在路口的超级智能交通警察 👮‍♂️

他看见一辆车（请求）过来，会先问："你想去哪儿啊？"
如果是看商品图片 → 指挥走快速路，直接去**仓库（OSS）**拿图片，速度飞快 🖼️
如果要下单付款 → 指挥去收银台（后端 API） 💳
如果要实时聊天 → 指挥走专用通讯道（WebSocket） 💬

所有车辆井井有条，系统又快又稳！

Nginx 的核心工作：

接收用户请求 → 根据规则判断 → 把请求转发到合适的地方 → 返回结果

1.2 为什么要学 Nginx？

实际数据说话：

全球 40%+ 的网站使用 Nginx
可以轻松处理数万个并发连接
内存占用极少，CPU 消耗低
配置灵活，功能强大

学会 Nginx 能做什么？

✅ 让网站速度飞快
✅ 处理高并发访问
✅ 搭建负载均衡
✅ 实现 HTTPS 加密
✅ 做 API 网关
✅ 部署多个网站
✅ 优化网站性能

2. Nginx 的核心作用：反向代理和静态资源服务

Nginx 有两个最重要的能力，这是理解它的关键：

2.1 反向代理（Reverse Proxy）

什么是反向代理？

Nginx 站在你的服务器前面，替你的后端应用"接客"。

工作流程：

复制代码

用户 → Nginx（80/443端口） → 后端应用（3000/8080端口） → 数据库

为什么需要反向代理？

统一入口
- 用户只需要记住一个域名：www.example.com
- Nginx 负责把请求转发到不同的后端服务
- 用户完全不知道背后有几台服务器
负载均衡
- 当用户量大时，后端有多台服务器
- Nginx 可以把请求分散到不同的服务器
- 就像多个收银台，分流人群
SSL 终结
- Nginx 处理 HTTPS 加密解密
- 后端应用可以只用 HTTP，更简单
安全防护
- 隐藏后端服务器的真实 IP
- 可以在 Nginx 层做访问控制、限流等

2.2 静态资源服务（Static File Server）

什么是静态资源？

HTML、CSS、JavaScript 文件
图片、字体文件
其他不会变化的数据文件

为什么 Nginx 适合处理静态资源？

传统方式（后端程序处理）：

复制代码

用户请求图片 → 后端程序读取磁盘 → 返回给用户

❌ 每个请求都要占用一个工作线程
❌ 读取磁盘很慢，线程被阻塞
❌ 高并发时，线程耗尽，服务器崩溃

Nginx 方式：

复制代码

用户请求图片 → Nginx 直接从内存/磁盘高效读取 → 返回给用户

✅ 事件驱动架构，一个进程处理数万连接
✅ 专为 I/O 密集型任务优化
✅ 消耗资源极少，速度飞快

动静分离架构：

复制代码

┌─────────────┐
│   用户请求   │
└──────┬──────┘
       │
       ▼
┌─────────────┐
│    Nginx    │
└──────┬──────┘
       │
   ┌───┴───┐
   │       │
   ▼       ▼
静态资源  后端API
(图片等)  (业务逻辑)

核心思想：让专业的软件做专业的事

Nginx 擅长：高并发、静态文件、网络优化

后端程序擅长：业务逻辑、数据库操作、复杂计算

分工合作，各司其职！

3. 正向代理 vs 反向代理：用最简单的方式理解

这是很多人容易混淆的概念，我们用最生动的比喻来解释：

3.1 反向代理 - 隐藏服务端（Nginx 的核心角色）

核心特点：

代理的对象：服务器
为谁服务：为服务器端服务
谁不知道 ：客户端不知道真正的服务器是谁

比喻：前台秘书

复制代码

你（客户端）想找 CEO（服务器）谈事情
    ↓
你不直接找 CEO，而是找前台（Nginx）
    ↓
前台根据你的需求，联系 CEO 并转达
    ↓
你始终只接触前台，不知道 CEO 在哪个办公室

实际例子：

访问 www.taobao.com，你不知道背后有几百台服务器
你只看到 Nginx，它帮你找到真正的服务器
这就是反向代理：隐藏服务端

3.2 正向代理 - 隐藏客户端

核心特点：

代理的对象：客户端
为谁服务：为客户端服务
谁不知道 ：服务器不知道真正的客户端是谁

比喻：中介替身

复制代码

你（客户端）想租房，但不想让房东（服务器）知道你的身份
    ↓
你找中介（正向代理）替你去找房东
    ↓
房东只接触了中介，不知道你是谁
    ↓
你的真实 IP 被隐藏了

实际例子：

公司内网代理服务器

3.3 对比总结

特性	正向代理	反向代理（Nginx）
代理对象	客户端	服务器
隐藏谁	隐藏客户端 IP	隐藏服务器 IP
典型场景	公司代理	Web 服务器入口
用户感知	用户主动配置代理	用户无感知

记忆口诀：

隐藏客户端 IP → 正向代理 → 代理客户端
隐藏服务端 IP → 反向代理 → 代理服务端

4. Nginx 的架构优势：为什么它这么快？

4.1 两种架构模型的对比

模型一：多线程阻塞模型（传统后端）

比喻：一个厨师守一道菜

复制代码

餐厅接到订单 → 分配一个厨师专门负责这道菜
    ↓
如果这道菜需要"慢炖10分钟"（等待磁盘 I/O）
    ↓
这个厨师就必须守在锅前等着，什么也不做（线程被阻塞）
    ↓
在这10分钟里，这个厨师（线程）资源被完全占用，但利用率极低

特点：

❌ 资源浪费：线程大部分时间在等待
❌ 并发上限低：能雇佣的厨师（线程）数量有限
❌ 管理成本高：管理大量厨师，调度复杂

代表： Java Tomcat、Python Django、Apache (prefork 模式)

模型二：事件驱动异步非阻塞模型（Nginx）

比喻：一个超级厨师照顾所有锅

复制代码

超级厨师面前有一个任务白板（事件循环）
    ↓
接到订单A，需要"慢炖10分钟"
    ↓
把锅放在火上，在白板上标记"等嘀声"，立即转身处理订单B
    ↓
处理订单B（切菜），完成后继续处理其他订单
    ↓
当某个锅发出"嘀"声（事件通知，如磁盘数据准备好了）
    ↓
看一下白板，找到对应订单，回来进行下一步操作（装盘）

特点：

✅ 极高的并发能力：一个厨师能同时照顾成千上万个订单
✅ 资源消耗极低：只需要很少的进程/线程
✅ 天生为 I/O 密集型而生：完美解决等待问题

代表： Nginx、Node.js、Go

4.2 技术对比表格

特性	多线程阻塞模型	事件驱动异步非阻塞模型
核心架构	一个连接一个线程	单线程（或少量线程）事件循环
I/O 处理	阻塞式：线程发起 I/O 请求后，被挂起等待	非阻塞式：发起请求后，立即去做别的事
并发能力	受限于线程数（几百到几千）	极高（数万到数十万）
资源消耗	高（每个线程需要独立栈内存）	低（只需维护连接状态）
适用场景	计算密集型（如图像处理）	I/O 密集型（如 Web 服务器）
编程复杂度	相对简单，线性思维	相对复杂，需要异步编程

4.3 为什么 Nginx 这么快？

1. 事件驱动架构

一个进程处理数万连接
没有线程切换的开销
内存占用极少

2. 专为网络优化

零拷贝技术
TCP 优化
高效的缓存机制

3. 异步非阻塞 I/O

读取文件时不会阻塞
立即处理其他请求
数据准备好后再返回

实际性能对比：

复制代码

传统后端程序：处理 1000 个并发连接需要 2GB 内存
Nginx：处理 10000 个并发连接只需要 100MB 内存

5. 从零开始配置 Nginx：基础配置详解

5.1 Nginx 配置文件结构

Nginx 的配置通常分为两部分：

主配置文件 (nginx.conf)：全局设置
站点配置文件 (/etc/nginx/conf.d/*.conf)：具体网站的配置

5.2 主配置文件 (`nginx.conf`) 详解

这是整个 Nginx 的"工作手册"，定义了全局规则：

nginx 复制代码

# ========================================
# 1. 工作进程数
# ========================================
worker_processes auto;
# 说明：
# - auto 表示根据 CPU 核心数自动设置
# - 如果你的服务器是 4 核 CPU，就会启动 4 个工作进程
# - 这样能充分利用多核 CPU 的性能

# ========================================
# 2. 事件模块配置
# ========================================
events {
    worker_connections 1024;
    # 说明：
    # - 每个工作进程同时能处理 1024 个连接
    # - 如果你的服务器是 4 核，理论上可以处理 4 × 1024 = 4096 个并发连接
    # - 这个数字可以根据实际情况调整
}

# ========================================
# 3. HTTP 模块配置（核心配置区域）
# ========================================
http {
    # 3.1 性能优化三件套
    sendfile on;
    # 说明：使用最高效的方式传送文件（零拷贝技术），特别是大文件
    
    tcp_nopush on;
    # 说明：让数据包塞满了再发，提高网络传输效率
    
    tcp_nodelay on;
    # 说明：但对于小数据包（如实时消息），立即发送，不等待
    
    # 3.2 压缩配置
    gzip on;
    gzip_types text/plain text/css application/json application/javascript;
    gzip_min_length 1000;
    # 说明：
    # - 开启 gzip 压缩，把文本文件压缩后再发送
    # - 相当于把货物打包压缩，传输更快
    # - 通常可以压缩到原来的 30-70%
    
    # 3.3 日志格式
    log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                    '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                    '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
    access_log /var/log/nginx/access.log main;
    # 说明：记录访问日志，方便排查问题
    
    # 3.4 包含站点配置文件
    include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
    # 说明：读取 conf.d 目录下所有 .conf 文件
    # 这样可以把不同网站的配置分开，便于管理
}

小结： 这部分定义了全局基调，比如用多少人工作、怎么干活最省力、怎么传输最快。

5.3 核心概念解释

worker_processes

作用：定义 Nginx 启动多少个工作进程
auto：自动根据 CPU 核心数设置（推荐）
数字：手动指定，如 worker_processes 4;

worker_connections

作用：每个工作进程能处理的最大连接数
计算公式：最大并发数 = worker_processes × worker_connections
示例：4 进程 × 1024 连接 = 4096 并发

sendfile

作用：使用操作系统的高效文件传输机制
效果：减少用户态和内核态之间的数据拷贝，大幅提升性能

gzip

作用：压缩响应内容，减少网络传输量
效果：通常可减少 30-70% 的传输大小
适用：文本文件（HTML、CSS、JS、JSON 等）

6. 实战配置：一个完整的网站配置

现在我们来配置一个完整的网站，包含所有常用场景。

6.1 场景说明

假设我们要部署一个 Vue 3 + Node.js 的前后端分离应用：

前端：Vue 3 单页应用，构建后的文件在 /var/www/my-app/dist/
后端 API ：Node.js 服务运行在 localhost:3000
WebSocket ：实时聊天功能运行在 localhost:3001
域名：www.example.com
要求：支持 HTTPS，强制跳转

6.2 完整配置代码

创建文件：/etc/nginx/conf.d/my-app.conf

nginx 复制代码

# ========================================
# 1. 定义后端服务（upstream）
# ========================================
upstream backend_api {
    # 主要的后端服务
    server localhost:3000;
    
    # 备用服务（可选）
    # server localhost:3001 backup;
    
    # 负载均衡策略（可选）
    # - 默认：轮询（round-robin）
    # - ip_hash：根据 IP 哈希，让同一用户总是访问同一服务器
    # - least_conn：最少连接数
}

# ========================================
# 2. HTTP 强制跳转到 HTTPS
# ========================================
server {
    listen 80;
    server_name www.example.com example.com;
    
    # 将所有 HTTP 请求重定向到 HTTPS
    return 301 https://$server_name$request_uri;
    # 说明：
    # - 301 是永久重定向
    # - $server_name：当前域名
    # - $request_uri：完整的请求路径（包括参数）
    # - 作用：保证所有流量都走加密通道
}

# ========================================
# 3. HTTPS 主配置（核心部分）
# ========================================
server {
    # 监听 443 端口（HTTPS）
    listen 443 ssl http2;
    server_name www.example.com example.com;
    
    # SSL 证书配置
    ssl_certificate /etc/nginx/ssl/cert.pem;
    ssl_certificate_key /etc/nginx/ssl/key.pem;
    ssl_protocols TLSv1.2 TLSv1.3;
    ssl_ciphers HIGH:!aNULL:!MD5;
    
    # ========================================
    # 4. 静态资源：首页和前端文件
    # ========================================
    location = / {
        # 精确匹配根路径
        alias /var/www/my-app/dist/current/;
        index index.html;
        
        # 缓存设置：5 分钟内不重复请求
        expires 5m;
        add_header Cache-Control "public, max-age=300";
        
        # 说明：
        # - alias：指定文件路径
        # - expires：告诉浏览器缓存多久
        # - 适用于单页应用的首页
    }
    
    # ========================================
    # 5. 静态资源：公共资源（JS、CSS、图片等）
    # ========================================
    location /assets/ {
        alias /var/www/my-app/dist/shared-assets/;
        
        # 长期缓存：一年内有效
        expires 1y;
        add_header Cache-Control "public, max-age=31536000, immutable";
        
        # 说明：
        # - 这些资源文件名通常带哈希（如 app.abc123.js）
        # - 内容不会变，可以长期缓存
        # - 大幅提升页面加载速度
    }
    
    # ========================================
    # 6. API 请求：代理到后端服务
    # ========================================
    location /api/ {
        # 代理到后端服务
        proxy_pass http://backend_api;
        
        # 传递原始请求头信息
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
        
        # 超时设置
        proxy_connect_timeout 60s;
        proxy_send_timeout 60s;
        proxy_read_timeout 60s;
        
        # 禁止缓存 API 响应
        add_header Cache-Control "no-store, no-cache, must-revalidate, proxy-revalidate";
        
        # 说明：
        # - proxy_pass：转发请求到后端
        # - proxy_set_header：把用户的真实 IP 等信息传给后端
        # - API 响应通常不能缓存，因为数据实时变化
    }
    
    # ========================================
    # 7. WebSocket 支持
    # ========================================
    location /ws/ {
        proxy_pass http://localhost:3001;
        
        # WebSocket 必需的头信息
        proxy_http_version 1.1;
        proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
        proxy_set_header Connection "upgrade";
        
        # WebSocket 保持连接
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_read_timeout 86400;  # 24 小时
        
        # 说明：
        # - Upgrade：协议升级标志
        # - Connection：升级连接
        # - 这样就从普通的 HTTP 请求升级为 WebSocket 长连接
    }
    
    # ========================================
    # 8. 健康检查端点
    # ========================================
    location /health {
        access_log off;
        return 200 "OK\n";
        add_header Content-Type text/plain;
        
        # 说明：
        # - 监控系统可以通过这个端点检查 Nginx 是否正常运行
        # - 返回 200 状态码表示健康
    }
    
    # ========================================
    # 9. 单页应用（SPA）路由支持
    # ========================================
    location / {
        root /var/www/my-app/dist/current;
        index index.html;
        
        # 关键配置：支持前端路由
        try_files $uri $uri/ /index.html;
        
        # 说明：
        # - 对于 Vue Router 的 history 模式很重要
        # - 当用户直接访问 /about 时，服务器没有 about.html 文件
        # - try_files 会先尝试找文件，找不到就返回 index.html
        # - 前端 JavaScript 会根据 URL 渲染对应的页面
    }
    
    # ========================================
    # 10. 错误页面
    # ========================================
    error_page 404 /404.html;
    error_page 500 502 503 504 /50x.html;
    
    location = /50x.html {
        root /var/www/my-app/dist/current;
    }
}

6.3 配置要点解析

location 匹配规则

nginx 复制代码

location = /        # 精确匹配，只有 / 才能匹配
location /          # 前缀匹配，所有路径都能匹配（优先级最低）
location /api/      # 前缀匹配，只有 /api/ 开头的路径匹配
location ~ \.js$    # 正则匹配，以 .js 结尾的文件

匹配优先级：

精确匹配 =
前缀匹配（最长匹配优先）
正则匹配 ~
通用匹配 /

proxy_pass 路径处理

nginx 复制代码

# 情况一：proxy_pass 后面有路径
location /api/ {
    proxy_pass http://backend_api/;  # 注意末尾的 /
}
# 请求 /api/users → 转发为 http://backend_api/users

# 情况二：proxy_pass 后面没有路径
location /api/ {
    proxy_pass http://backend_api;  # 没有末尾的 /
}
# 请求 /api/users → 转发为 http://backend_api/api/users

重要： 末尾的 / 会影响路径的处理方式！

7. 高级功能：让 Nginx 更强大

7.1 灰度发布（A/B 测试）

场景： 想推新版本，但不敢让所有用户一下子都体验，先用一部分用户测试。

方法一：按 IP 分流

nginx 复制代码

server {
    listen 443 ssl;
    server_name www.example.com;
    
    location / {
        # 如果是公司内部 IP，走新版本
        if ($remote_addr ~* ^192\.168\.1\.) {
            alias /var/www/my-app/dist/beta/;
            break;
        }
        
        # 其他用户走稳定版本
        alias /var/www/my-app/dist/current/;
    }
}

nginx 复制代码

location / {
    # 如果用户有 beta 标记的 Cookie，走新版本
    if ($cookie_version = "beta") {
        alias /var/www/my-app/dist/beta/;
        break;
    }
    
    # 默认走稳定版本
    alias /var/www/my-app/dist/current/;
}

实际应用：

内部员工测试新功能
小比例用户参与测试
逐步扩大范围，降低风险

7.2 限流保护（Rate Limiting）

场景： 防止恶意刷单或者流量太大把系统冲垮。

配置步骤

第一步：定义限流区域

nginx 复制代码

http {
    # 定义限流规则
    limit_req_zone $binary_remote_addr zone=api_limit:10m rate=10r/s;
    # 说明：
    # - zone=api_limit：区域名称
    # - 10m：分配 10MB 内存存储状态
    # - rate=10r/s：每秒允许 10 个请求
    # - $binary_remote_addr：按 IP 地址限流
}

第二步：应用限流规则

nginx 复制代码

location /api/ {
    # 应用限流
    limit_req zone=api_limit burst=20 nodelay;
    # 说明：
    # - burst=20：允许突发 20 个请求排队
    # - nodelay：排队请求不延迟，有机会立即处理
    
    proxy_pass http://backend_api;
}

效果：

正常情况下：每秒最多 10 个请求
突发情况：允许 20 个请求排队，超过的直接返回 503（服务不可用）

7.3 防盗链（Hotlink Protection）

场景： 防止别的网站直接盗用你服务器上的图片，浪费你的流量和带宽费用。

nginx 复制代码

location /images/ {
    # 只允许来自自己网站的请求
    valid_referers www.example.com example.com;
    
    # 如果来源不合法，拒绝访问
    if ($invalid_referer) {
        return 403;
    }
    
    # 正常返回图片
    alias /var/www/my-app/images/;
}

说明：

valid_referers：定义合法的来源网站
$invalid_referer：如果来源不在列表中，这个变量为真
返回 403：禁止访问

7.4 日志分析

访问日志格式：

nginx 复制代码

log_format detailed '$remote_addr - $remote_user [$time_local] '
                    '"$request" $status $body_bytes_sent '
                    '"$http_referer" "$http_user_agent" '
                    'rt=$request_time uct="$upstream_connect_time" '
                    'uht="$upstream_header_time" urt="$upstream_response_time"';

access_log /var/log/nginx/access.log detailed;

日志字段说明：

$remote_addr：客户端 IP
$request：请求方法和路径
$status：响应状态码
$request_time：请求处理时间
$upstream_response_time：后端响应时间

使用工具分析：

goaccess：实时日志分析
awstats：详细的访问统计
ELK Stack：企业级日志分析

8. 高并发架构：后端如何处理海量请求

Nginx 只是整个系统的一部分，完整的后端架构是这样的：

8.1 完整的架构图

复制代码

                    ┌─────────────┐
                    │   用户请求   │
                    └──────┬──────┘
                           │
                    ┌──────▼──────┐
                    │ 负载均衡器    │ ← Nginx
                    │ (Nginx/LB)  │
                    └──────┬──────┘
                           │
            ┌──────────────┼──────────────┐
            │              │              │
      ┌─────▼─────┐  ┌─────▼─────┐  ┌─────▼─────┐
      │ 应用服务器1 │  │ 应用服务器2 │  │ 应用服务器3 │
      └─────┬─────┘  └─────┬─────┘  └─────┬─────┘
            │              │              │
            └──────────────┼──────────────┘
                           │
                    ┌──────▼──────┐
                    │   缓存层     │ ← Redis
                    └──────┬──────┘
                           │
                    ┌──────▼──────┐
                    │   数据库     │ ← MySQL 主从
                    └─────────────┘

8.2 四道防线详解

防线一：负载均衡（分散压力）

比喻：多开几个窗口

一家网红奶茶店，只有 1 个窗口肯定挤爆。多开 3 个窗口，安排一个领班在门口指挥："你排 1 号窗，你排 2 号窗..."

技术实现：

nginx 复制代码

upstream backend {
    server 192.168.1.10:8080;  # 服务器1
    server 192.168.1.11:8080;  # 服务器2
    server 192.168.1.12:8080;  # 服务器3
    
    # 负载均衡策略
    # - 默认：轮询（round-robin）
    # - ip_hash：同一用户总是访问同一服务器
    # - least_conn：最少连接数
}

server {
    location /api/ {
        proxy_pass http://backend;
    }
}

效果： 将压力从 1 台服务器分散到多台服务器

防线二：缓存（加快速度）

比喻：畅销品预备

"珍珠奶茶"卖得最好，提前做好 20 杯放在保温柜里。顾客要，直接付钱拿走，1 秒都不用等。

缓存层次：

浏览器缓存
- Nginx 设置 expires 头
- 静态资源缓存 1 年
CDN 缓存
- 图片、CSS、JS 放到 CDN
- 全球各地都有节点，就近访问

Nginx 缓存

nginx 复制代码

proxy_cache_path /var/cache/nginx levels=1:2 keys_zone=api_cache:10m;

location /api/ {
    proxy_cache api_cache;
    proxy_cache_valid 200 5m;  # 缓存 200 响应 5 分钟
    proxy_pass http://backend;
}

Redis 缓存
- 应用层缓存热点数据
- 如用户信息、商品详情、秒杀库存

效果： 大量请求直接从缓存返回，不经过数据库

防线三：消息队列（削峰填谷）

比喻：扫码下单

人实在太多，堵在柜台前。店里推出扫码下单，顾客不用挤在柜台，找个地方坐下，手机点单付款。订单在后厨打印机按顺序出来，厨师慢慢做。

技术实现：

复制代码

用户请求 → 应用服务器 → 快速返回（任务已提交）
              ↓
         消息队列（RabbitMQ/Kafka）
              ↓
         后台 Worker 慢慢处理

适用场景：

发送邮件
处理视频转码
生成报表
任何耗时但不紧急的任务

效果： 保证接口快速响应，后台慢慢处理任务

防线四：数据库优化（不拖后腿）

比喻：后厨分工

后厨就一个厨师，又要煮珍珠，又要切水果，又要泡茶，忙不过来。老板分工：

A 厨师：专门负责写配方和记录（主数据库，负责写）
B、C、D 厨师：专门负责读配方和看订单（从数据库，负责读）

技术实现：

读写分离

复制代码

写操作 → 主数据库（MySQL Master）
读操作 → 从数据库（MySQL Slave）× N 台

分库分表

复制代码

用户表 → 根据用户 ID 哈希 → 分散到 10 个数据库

使用 NoSQL
- Redis：缓存、计数器
- MongoDB：文档存储
- Elasticsearch：全文搜索

效果： 数据库不再是瓶颈

8.3 完整流程示例

一个用户请求的完整旅程：

复制代码

1. 用户访问 www.example.com/api/products
   ↓
2. 请求到达 Nginx（负载均衡器）
   ↓
3. Nginx 根据负载均衡策略，选择应用服务器2
   ↓
4. 应用服务器2 接收请求
   ↓
5. 先查 Redis 缓存，有数据吗？
   ├─ 有 → 直接返回（结束）
   └─ 没有 → 继续
       ↓
6. 查询数据库（读库1）
   ↓
7. 把结果存入 Redis（下次直接用）
   ↓
8. 返回给 Nginx
   ↓
9. Nginx 返回给用户

整个过程中：

静态资源（图片）直接从 Nginx 返回
API 请求经过负载均衡、缓存、数据库优化
耗时任务丢到消息队列异步处理

9. 常见场景和最佳实践

9.1 场景一：前后端分离部署

需求：

前端：Vue 3 构建的静态文件
后端：Spring Boot API
同一台服务器部署

配置要点：

nginx 复制代码

server {
    listen 80;
    server_name www.example.com;
    
    # 前端静态文件
    location / {
        root /var/www/frontend/dist;
        index index.html;
        try_files $uri $uri/ /index.html;  # SPA 路由支持
    }
    
    # 后端 API
    location /api/ {
        proxy_pass http://127.0.0.1:8080;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
    }
}

最佳实践：

✅ 前端文件由 Nginx 直接提供（高效）
✅ API 请求代理到后端（解耦）
✅ 支持 SPA 路由（用户体验好）

9.2 场景二：多个网站（虚拟主机）

需求： 一台服务器部署多个网站

配置方法：

nginx 复制代码

# 网站1：www.example.com
server {
    listen 80;
    server_name www.example.com;
    root /var/www/site1;
    index index.html;
}

# 网站2：www.another.com
server {
    listen 80;
    server_name www.another.com;
    root /var/www/site2;
    index index.html;
}

# 默认网站（匹配所有未定义的域名）
server {
    listen 80 default_server;
    server_name _;
    return 444;  # 关闭连接
}

最佳实践：

✅ 每个网站一个配置文件，便于管理
✅ 使用 default_server 处理未定义域名
✅ 使用不同域名区分网站

9.3 场景三：文件上传大小限制

nginx 复制代码

http {
    # 设置客户端请求体最大大小
    client_max_body_size 50M;
    
    server {
        # 也可以针对特定 location 设置
        location /upload/ {
            client_max_body_size 100M;
            proxy_pass http://backend;
        }
    }
}

9.4 场景四：跨域问题（CORS）

如果后端已经设置了 CORS，Nginx 不需要额外配置。但如果需要在 Nginx 层处理：

nginx 复制代码

location /api/ {
    # 允许的源
    add_header Access-Control-Allow-Origin $http_origin always;
    
    # 允许的方法
    add_header Access-Control-Allow-Methods "GET, POST, PUT, DELETE, OPTIONS" always;
    
    # 允许的头部
    add_header Access-Control-Allow-Headers "Authorization, Content-Type" always;
    
    # 预检请求处理
    if ($request_method = 'OPTIONS') {
        return 204;
    }
    
    proxy_pass http://backend;
}

9.5 场景五：HTTP/2 和 HTTPS

现代网站标配：

nginx 复制代码

server {
    # 启用 HTTP/2（需要 HTTPS）
    listen 443 ssl http2;
    server_name www.example.com;
    
    # SSL 证书
    ssl_certificate /etc/nginx/ssl/cert.pem;
    ssl_certificate_key /etc/nginx/ssl/key.pem;
    
    # 安全配置
    ssl_protocols TLSv1.2 TLSv1.3;
    ssl_ciphers HIGH:!aNULL:!MD5;
    ssl_prefer_server_ciphers on;
    
    # HSTS（可选）
    add_header Strict-Transport-Security "max-age=31536000" always;
}

HTTP/2 优势：

✅ 多路复用（一个连接处理多个请求）
✅ 服务器推送
✅ 头部压缩
✅ 更快的页面加载速度

9.6 场景六：静态资源 CDN

架构：

复制代码

用户 → CDN（全球节点） → 源站（Nginx）

Nginx 配置（源站）：

nginx 复制代码

location /static/ {
    # 设置 CORS，允许 CDN 访问
    add_header Access-Control-Allow-Origin *;
    
    # 设置缓存头
    expires 1y;
    add_header Cache-Control "public, immutable";
    
    alias /var/www/static/;
}

10. 总结与进阶学习

10.1 核心知识点回顾

Nginx 是什么
- 高性能 Web 服务器
- 反向代理服务器
- 静态资源服务专家
核心概念
- 反向代理 vs 正向代理
- 事件驱动异步非阻塞架构
- 负载均衡
- 动静分离
基础配置
- worker_processes
- worker_connections
- location 匹配规则
- proxy_pass 转发
高级功能
- 灰度发布
- 限流保护
- 防盗链
- 缓存优化
高并发架构
- 负载均衡
- 多层缓存
- 消息队列
- 数据库优化

10.2 进阶学习方向

1. Nginx + Lua（OpenResty）

使用 Lua 脚本扩展 Nginx 功能
实现复杂的业务逻辑
性能极高，广泛应用

2. Kubernetes Ingress Controller

在 K8s 环境中使用 Nginx
动态服务发现
自动 SSL 证书管理

3. 性能调优

深入理解事件模型
内存优化
网络优化

4. 监控和日志分析

Prometheus + Grafana
ELK Stack
实时监控指标

10.3 实践建议

循序渐进
- 先从简单的静态网站开始
- 再学习反向代理
- 最后掌握高级功能
多实践
- 本地搭建测试环境
- 尝试不同配置
- 观察日志和性能
参考官方文档
- Nginx 官方文档
- 配置示例丰富
- 权威准确
学习社区资源
- GitHub 上的配置文件
- 技术博客
- 实际项目案例

🎉 结语

恭喜你完成了 Nginx 的完整学习！

通过本教程，你已经掌握了：

✅ Nginx 的核心概念和原理

✅ 基础的配置方法

✅ 实战的配置技巧

✅ 高级功能的运用

✅ 高并发架构的设计思想

记住：

Nginx 是一个工具，理解原理比记忆配置更重要
多实践，多思考，遇到问题多查文档
架构设计要结合实际情况，没有银弹

下一步：

在你的项目中实际使用 Nginx
尝试不同的配置方案
持续学习和优化

祝你在 Nginx 的学习路上越走越远！🚀

本文档基于实际项目经验总结，如有问题或建议，欢迎反馈。

Nginx 从零到精通 - 最详细的循序渐进教程

📚 目录

1. 什么是 Nginx？为什么要学它？

1.1 Nginx 是什么？

1.2 为什么要学 Nginx？

2. Nginx 的核心作用：反向代理和静态资源服务

2.1 反向代理（Reverse Proxy）

2.2 静态资源服务（Static File Server）

3. 正向代理 vs 反向代理：用最简单的方式理解

3.1 反向代理 - 隐藏服务端（Nginx 的核心角色）

3.2 正向代理 - 隐藏客户端

3.3 对比总结

4. Nginx 的架构优势：为什么它这么快？

4.1 两种架构模型的对比

模型一：多线程阻塞模型（传统后端）

模型二：事件驱动异步非阻塞模型（Nginx）

4.2 技术对比表格

4.3 为什么 Nginx 这么快？

5. 从零开始配置 Nginx：基础配置详解

5.1 Nginx 配置文件结构

5.2 主配置文件 (nginx.conf) 详解

5.3 核心概念解释

worker_processes

worker_connections

sendfile

gzip

6. 实战配置：一个完整的网站配置

6.1 场景说明

6.2 完整配置代码

6.3 配置要点解析

location 匹配规则

proxy_pass 路径处理

7. 高级功能：让 Nginx 更强大

7.1 灰度发布（A/B 测试）

方法一：按 IP 分流

方法二：按 Cookie 分流

7.2 限流保护（Rate Limiting）

配置步骤

7.3 防盗链（Hotlink Protection）

7.4 日志分析

8. 高并发架构：后端如何处理海量请求

8.1 完整的架构图

8.2 四道防线详解

防线一：负载均衡（分散压力）

防线二：缓存（加快速度）

防线三：消息队列（削峰填谷）

防线四：数据库优化（不拖后腿）

8.3 完整流程示例

9. 常见场景和最佳实践

9.1 场景一：前后端分离部署

9.2 场景二：多个网站（虚拟主机）

9.3 场景三：文件上传大小限制

9.4 场景四：跨域问题（CORS）

9.5 场景五：HTTP/2 和 HTTPS

9.6 场景六：静态资源 CDN

10. 总结与进阶学习

10.1 核心知识点回顾

10.2 进阶学习方向

10.3 实践建议

🎉 结语

5.2 主配置文件 (`nginx.conf`) 详解