Nginx与前端开发

“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。

   

   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。

   

   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）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，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;
       }
   复制代码

   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：

   

   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/;
       }  
   复制代码

   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;
           }
       }  
   复制代码

   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：

   

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：

   

   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
       }
   复制代码

   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：

   

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。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
       }
   复制代码

   

   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;
           }
   }
   复制代码

   

   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。