CN112882829A - 一种基于nodejs服务端的缓存优化方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于nodejs服务端的缓存优化方法，包括以下步骤：S1、接收第一次用户请求，根据用户请求获取页面数据；S2、将页面数据传递给用户，并根据缓存机制缓存所述页面数据；S3、再次接收用户请求，查询用户请求是否有缓存，如果是，进入步骤S4，如果否，则进入步骤S1；S4、响应用户请求。本发明还提供了一种基于nodejs服务端的缓存优化系统，包括请求单元、缓存单元、查询单元和响应单元。

Description

一种基于nodejs服务端的缓存优化方法及系统

技术领域

本发明web服务端渲染缓存机制技术领域，具体来说，涉及一种基于nodejs服务端的缓存优化方法及系统。

背景技术

对于目前网站为更亲和seo搜索引擎，提高网站权重和排名，部分网站采用用服务端渲染。服务端渲染的优势在于，客户端获取的网页文本资源不再需要通过页面请求获取，服务端已经渲染完毕。网页的关键词等重要文本信息直接填充完毕。搜索引擎爬取时，可以获取网页所有文本信息。其中nodejs框架+koa框架就是实现服务端渲染的后端技术之一，但是nodejs的优缺点也很明显，不适合cpu密集型应用，因为大量计算会使程序卡顿，以至于崩溃；服务端渲染，顾名思义就是服务端来请求页面数据，计算，并进行数据的填充。当大量用户请求时，服务器针对每个用户的请求都会去计算一次页面数据，服务器频繁计算，消耗大量cpu，当计算量超过cpu的负荷时，导致服务器宕机，大量用户的频繁请求让宕机的服务器也无法重启；服务端渲染时每次都将渲染数据全量返回给客户端，有时候渲染出去的数据和上一次一样，客户端也拿到同样的数据，照成不必要的流量消耗。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于nodejs服务端的缓存优化方法及系统，具有减少服务端渲染计算和减少服务器流量消耗的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于nodejs服务端的缓存优化方法，包括以下步骤：

S1、接收第一次用户请求，根据用户请求获取页面数据；

S2、将页面数据传递给用户，并根据缓存机制缓存所述页面数据；

S3、再次接收用户请求，查询用户请求是否有缓存，如果是，进入步骤S4，如果否，则进入步骤S1；

S4、响应用户请求。

在本技术方案中，用户第一次访问进行计算，后续的所有用户访问都不用计算，用的是缓存的数据。

在进一步的技术方案中，步骤S1包括：

A1、确定页面；

A2、请求页面所需数据；

A3、组装数据；

A4、将数据响应给用户。

在本技术方案中，当服务器开机时，第一个用户请求页面数据，例如首页,nodejs服务器确定页面、服务器向后端服务器请求首页所需要的数据、服务器组装数据和服务器将数据响应给用户。

在进一步的技术方案中,步骤S2中的缓存机制包括：

以请求链接为key,响应数据为值，并设置缓存时间；

对所述页面数据使用md5计算生成唯一的md5值；

根据唯一的md5值设置页面的etag值。

在本技术方案中，以请求链接为key,响应数据为值，key值组合起来是一个对象，设置缓存时间可以动态设置，也可以根据需求动态配置，页面上响应头上有一个etag值，这个值在服务端也可以保存，这个值可以根据页面内容计算出来，只有第一次需要浮动计算的时候把内容拿出来计算md5值，并根据唯一的md5值设置页面的etag值，下次用户访问同一页面的时候，会发现对比的值是一致的，就不响应给用户，让用户再去获取一次值，而是让用户用缓存在本地的值。

在进一步的技术方案中,步骤S3包括：根据请求连接链接key用户请求是否有缓存。

在本技术方案中，因为每个链接都是唯一的，唯一的链接就可以找到后直接使用，web服务像数据服务再去请求页面所需要的的数据，相当于转发一次，本技术方案可以减少服务器流量消耗，如果web没有缓存就要转发再缓存到本地，web再响应给浏览器，相当于减少了流量消耗。

在进一步的技术方案中,步骤S3还包括：接收到用户请求时，如果对应的请求链接有缓存，且请求头中有If-none-match字段，则使用请求头中的If-none-match字段的值对比缓存的etag值；

如果对比结果一致则发送304状态码信息给客户端；

如果对比结果不一致，将缓存发送给客户端，并设置响应状态码200给客户端。

在本技术方案中，缓存在web时候有一个缓存时间，如果没有过期，web会反映给用户，判断缓存是否过期，时间到期会触发一次，时间到期后，web服务器会重新拉数据，再重新拉md5值，此时的md5值不一样，两个md5值不一样就说明我们的缓存时间过期了，客户端和服务器的对不上，客户端过期了，就会发送新的数据响应，并且更新本地的etag，服务器一开始并没有etag值，客户是新用户时没有etag值，一旦第一次用户请求之后，触发服务端计算etag值，服务端的对所有用户都供应此etag值，只是新用户没有etag值，服务端需每个用户主动触发生成etag值，缓存过期也需要用户访问去触发检测本地时间是否过期，如果过期就web向数据库拉最新的数据，更新本地web服务的数据，根据这个数据生成md5值，这个md5值就相当于这个数据的标识。

本发明还提供了一种基于nodejs服务端的缓存优化系统，包括请求单元、缓存单元、查询单元和响应单元，其中：

请求单元，用于接收第一次用户请求，根据用户请求获取页面数据；

缓存单元，用于将页面数据传递给用户，并根据缓存机制缓存所述页面数据；

查询单元，用于再次接收用户请求，查询用户请求是否有缓存，如果是，进入响应单元，如果否，则进入请求单元；

响应单元，用于响应用户请求。

在进一步的技术方案中，请求单元包括：

A1、确定页面；

A2、请求页面所需数据；

A3、组装数据；

A4、将数据响应给用户。

在进一步的技术方案中，缓存单元中的缓存机制包括：

以请求链接为key,响应数据为值，并设置缓存时间；

对所述页面数据使用md5计算生成唯一的md5值；

根据唯一的md5值设置页面的etag值。

在进一步的技术方案中，查询单元包括：

根据请求连接链接key用户请求是否有缓存。

在进一步的技术方案中，响应单元包括：

接收到用户请求时，如果对应的请求链接有缓存，且请求头中有If-none-match字段，则使用请求头中的If-none-match字段的值对比缓存的etag值；

如果对比结果一致则发送304状态码信息给客户端；

如果对比结果不一致，将缓存发送给客户端，并设置响应状态码200给客户端。

本发明的有益效果是：

(1)减少nodejs服务端计算次数，降低服务器cpu消耗；

(2)降低服务器流量，降低成本，最终达到快速响应客户端的请求。

附图说明

图1是本发明所述的种基于nodejs服务端的缓存优化方法的流程图；

图2是本发明所述的种基于nodejs服务端的缓存优化系统的结构示意图。

附图标记说明：

10、请求单元；11、缓存单元；12、查询单元；13、响应单元。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

实施例：

如图1所示，本发明提供了一种基于nodejs服务端的缓存优化方法，包括以下步骤：

S1、接收第一次用户请求，根据用户请求获取页面数据；

S2、将页面数据传递给用户，并根据缓存机制缓存所述页面数据；

S3、再次接收用户请求，查询用户请求是否有缓存，如果是，进入步骤S4，如果否，则进入步骤S1；

S4、响应用户请求。

在本实施例中，用户第一次访问进行计算，后续的所有用户访问都不用计算，用的是缓存的数据；服务器在第一次把首页数据响应给用户时，及时将响应出去的数据缓存在服务器，缓存机制为：以请求链接为key,响应数据为值，并设置缓存时间，对当前数据使用md5计算生成唯一的md5值，后面用作设置页面的etag值。当下一个用户请求来时，根据请求链接，从服务器查询是否有缓存。无缓存或者缓存过期，就重新执行第一步。有缓存，直接使用缓存响应客户端请求。降低服务器流量，降低成本服务器接收到客户端请求时，如果对应的请求链接服务器有缓存，并且请求头中有If-none-match字段，使用请求头中的If-none-match字段的值对比服务端缓存的etag值，如果一致服务器就响应304状态码信息给客户端，304含义：告诉浏览器本地的缓存数据和服务端一致，服务器不需要将信息再次发送给客户端，从而节约大量流量成本。如果两个值对比不一致，服务器就将缓存发送给客户端，并设置响应状态码200给客户端。

在另一个实施例中，步骤S1包括：

A1、确定页面；

A2、请求页面所需数据；

A3、组装数据；

A4、将数据响应给用户。

在本实施例中，A2步骤会消耗数据流量，A3会占用服务端的cup；当大量请求访问时没有后续的缓存机制，会造成node服务端的流量大量消耗，以及cpu的飙升，最终会导致服务器宕机。A2和A3也会消耗一定的时长，用户打开浏览器网页会有短暂白屏等待时间，不能达到快速响应用户请求页面的结果。当服务器开机时，第一个用户请求页面数据，例如首页,nodejs服务器确定页面、服务器向后端服务器请求首页所需要的数据、服务器组装数据和服务器将数据响应给用户。

在另一个实施例中,步骤S2中的缓存机制包括：

以请求链接为key,响应数据为值，并设置缓存时间；

对所述页面数据使用md5计算生成唯一的md5值；

根据唯一的md5值设置页面的etag值。

在本实施例中，根据用户使用浏览器请求的链接(网页的每个链接都是唯一的)，node服务端将以每个链接为单元划缓存区。每个链接的单元区内，存放有此链接的网页数据(组装好的网页原代码)，网页缓存时间，缓存创建时间(也就是缓存生成时的时间戳)，根据网页数据计算当前的网页etag值，etag值通过将组装好的网页原代码进行md5计算算法得到，和当前链接一样是一个唯一的值。缓存完成之后，开始响应客户端请求，将当前链接的缓存数据传递给客户端浏览器，并在响应头上设置etag值。当缓存过期时也会执行步骤2,会使用步骤1获取的新数据覆盖上一次的数据，并生成新的md5值；以请求链接为key,响应数据为值，key值组合起来是一个对象，设置缓存时间可以动态设置，也可以根据需求动态配置，页面上响应头上有一个etag值，这个值在服务端也可以保存，这个值可以根据页面内容计算出来，只有第一次需要浮动计算的时候把内容拿出来计算md5值，并根据唯一的md5值设置页面的etag值，下次用户访问同一页面的时候，会发现对比的值是一致的，就不响应给用户，让用户再去获取一次值，而是让用户用缓存在本地的值。

在另一个实施例中,步骤S3包括：根据请求连接链接key用户请求是否有缓存。

在本实施例中，根据浏览器请求链接查询node服务端是否有缓存当前链接的数据缓存单元，并判断缓存是否过期。判断过期方法为，使用当前时间减去缓存创建时间是否大于设置的缓存时间，大于就是过期，否则就是没有过期。因为每个链接都是唯一的，唯一的链接就可以找到后直接使用，web服务像数据服务再去请求页面所需要的的数据，相当于转发一次，本实施例可以减少服务器流量消耗，如果web没有缓存就要转发再缓存到本地，web再响应给浏览器，相当于减少了流量消耗。

在另一个实施例中,步骤S3还包括：接收到用户请求时，如果对应的请求链接有缓存，且请求头中有If-none-match字段，则使用请求头中的If-none-match字段的值对比缓存的etag值；

如果对比结果一致则发送304状态码信息给客户端；

如果对比结果不一致，将缓存发送给客户端，并设置响应状态码200给客户端。

在本实施例中，接收到用户请求时，如果对应的请求链接有缓存，node服务自检缓存是否过期。缓存没有过期，且请求头中有If-none-match字段(这里的If-none-match其实就是最开始node服务端给浏览器设置的etag值，只是另一种表现形式)，则使用请求头中的If-none-match字段的值对比当前链接缓存单元区中的etag值；如果对比结果一致则发送304状态码信息给客户端，304的含义就是让浏览器继续使用当前浏览器本地数据，因为本地数据和node服务端数据是一致的，没必要传输数据造成额外的流量消耗；如果对比结果不一致，或者请求头中没有If-none-match字段，将缓存发送给客户端，并设置响应状态码200给客户端，再将请求头的etag值设置和node服务端一致。当缓存过期，node服务端开始请求当前链接的最新数据，进入步骤S1，再执行步骤2；缓存在web时候有一个缓存时间，如果没有过期，web会反映给用户，判断缓存是否过期，时间到期会触发一次，时间到期后，web服务器会重新拉数据，再重新拉md5值，此时的md5值不一样，两个md5值不一样就说明我们的缓存时间过期了，客户端和服务器的对不上，客户端过期了，就会发送新的数据响应，并且更新本地的etag，服务器一开始并没有etag值，客户是新用户时没有etag值，一旦第一次用户请求之后，触发服务端计算etag值，服务端的对所有用户都供应此etag值，只是新用户没有etag值，服务端需每个用户主动触发生成etag值，缓存过期也需要用户访问去触发检测本地时间是否过期，如果过期就web向数据库拉最新的数据，更新本地web服务的数据，根据这个数据生成md5值，这个md5值就相当于这个数据的标识。

本发明还提供了一种基于nodejs服务端的缓存优化系统，如图2所示，包括请求单元、缓存单元、查询单元和响应单元，其中：

请求单元，用于接收第一次用户请求，根据用户请求获取页面数据；

缓存单元，用于将页面数据传递给用户，并根据缓存机制缓存所述页面数据；

查询单元，用于再次接收用户请求，查询用户请求是否有缓存，如果是，进入响应单元，如果否，则进入请求单元；

响应单元，用于响应用户请求。

在本实施例中，服务器在第一次把首页数据响应给用户时，请求单元接收请求，响应单元及时将响应出去的数据缓存在服务器，缓存单元以请求链接为key,响应数据为值，并设置缓存时间，对当前数据使用md5计算生成唯一的md5值，后面用作设置页面的etag值。

在另一个实施例中，请求单元包括：

A1、确定页面；

A2、请求页面所需数据；

A3、组装数据；

A4、将数据响应给用户。

在本实施例中，当服务器开机时，第一个用户请求页面数据，例如首页,nodejs服务器确定页面、服务器向后端服务器请求首页所需要的数据、服务器组装数据和服务器将数据响应给用户。

在另一个实施例中，缓存单元中的缓存机制包括：

以请求链接为key,响应数据为值，并设置缓存时间；

对所述页面数据使用md5计算生成唯一的md5值；

根据唯一的md5值设置页面的etag值。

在本实施例中，根据用户使用浏览器请求的链接(网页的每个链接都是唯一的)，node服务端将以每个链接为单元划缓存区。每个链接的单元区内，存放有此链接的网页数据(组装好的网页原代码)，网页缓存时间，缓存创建时间(也就是缓存生成时的时间戳)，根据网页数据计算当前的网页etag值，etag值通过将组装好的网页原代码进行md5计算算法得到，和当前链接一样是一个唯一的值。缓存完成之后，开始响应客户端请求，将当前链接的缓存数据传递给客户端浏览器，并在响应头上设置etag值。当缓存过期时也会执行缓存单元,会使用请求单元获取的新数据覆盖上一次的数据，并生成新的md5值；以请求链接为key,响应数据为值，key值组合起来是一个对象，设置缓存时间可以动态设置，也可以根据需求动态配置，页面上响应头上有一个etag值，这个值在服务端也可以保存，这个值可以根据页面内容计算出来，只有第一次需要浮动计算的时候把内容拿出来计算md5值，并根据唯一的md5值设置页面的etag值，下次用户访问同一页面的时候，会发现对比的值是一致的，就不响应给用户，让用户再去获取一次值，而是让用户用缓存在本地的值。

在另一个实施例中，查询单元包括：

根据请求连接链接key用户请求是否有缓存。

在本实施例中，根据浏览器请求链接查询node服务端是否有缓存当前链接的数据缓存单元，并判断缓存是否过期。判断过期方法为，使用当前时间减去缓存创建时间是否大于设置的缓存时间，大于就是过期，否则就是没有过期。

接收到用户请求时，查询对应的请求链接有缓存，node服务自检缓存是否过期。缓存没有过期，且请求头中有If-none-match字段(这里的If-none-match其实就是最开始node服务端给浏览器设置的etag值，只是另一种表现形式)，则使用请求头中的If-none-match字段的值对比当前链接缓存单元区中的etag值；如果对比结果一致则发送304状态码信息给客户端，304的含义就是让浏览器继续使用当前浏览器本地数据，因为本地数据和node服务端数据是一致的，没必要传输数据造成额外的流量消耗；如果对比结果不一致，或者请求头中没有If-none-match字段，将缓存发送给客户端，并设置响应状态码200给客户端，再将请求头的etag值设置和node服务端一致。当缓存过期，node服务端开始请求当前链接的最新数据，进入请求单元，再执行缓存单元。

因为每个链接都是唯一的，唯一的链接就可以找到后直接使用，web服务像数据服务再去请求页面所需要的的数据，相当于转发一次，本实施例可以减少服务器流量消耗，如果web没有缓存就要转发再缓存到本地，web再响应给浏览器，相当于减少了流量消耗。

在另一个实施例中，响应单元包括：

接收到用户请求时，如果对应的请求链接有缓存，且请求头中有If-none-match字段，则使用请求头中的If-none-match字段的值对比缓存的etag值；

如果对比结果一致则发送304状态码信息给客户端；

如果对比结果不一致，将缓存发送给客户端，并设置响应状态码200给客户端。

在本实施例中，缓存在web时候有一个缓存时间，如果没有过期，web会反映给用户，判断缓存是否过期，时间到期会触发一次，时间到期后，web服务器会重新拉数据，再重新拉md5值，此时的md5值不一样，两个md5值不一样就说明我们的缓存时间过期了，客户端和服务器的对不上，客户端过期了，就会发送新的数据响应，并且更新本地的etag，服务器一开始并没有etag值，客户是新用户时没有etag值，一旦第一次用户请求之后，触发服务端计算etag值，服务端的对所有用户都供应此etag值，只是新用户没有etag值，服务端需每个用户主动触发生成etag值，缓存过期也需要用户访问去触发检测本地时间是否过期，如果过期就web向数据库拉最新的数据，更新本地web服务的数据，根据这个数据生成md5值，这个md5值就相当于这个数据的标识。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于nodejs服务端的缓存优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、接收第一次用户请求，根据用户请求获取页面数据；

S2、将页面数据传递给用户，并根据缓存机制缓存所述页面数据；

S3、再次接收用户请求，查询用户请求是否有缓存，如果是，进入步骤S4，如果否，则进入步骤S1；

S4、响应用户请求。

2.根据权利要求1所述的一种基于nodejs服务端的缓存优化方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

A1、确定页面；

A2、请求页面所需数据；

A3、组装数据；

A4、将数据响应给用户。

3.根据权利要求1所述的一种基于nodejs服务端的缓存优化方法，其特征在于，所述步骤S2中的缓存机制包括：

以请求链接为key,响应数据为值，并设置缓存时间；

对所述页面数据使用md5计算生成唯一的md5值；

根据唯一的md5值设置页面的etag值。

4.根据权利要求1所述的一种基于nodejs服务端的缓存优化方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

根据请求连接链接key用户请求是否有缓存。

5.根据权利要求1所述的一种基于nodejs服务端的缓存优化方法，其特征在于，所述步骤S3还包括：

接收到用户请求时，如果对应的请求链接有缓存，且请求头中有If-none-match字段，则使用请求头中的If-none-match字段的值对比缓存的etag值；

如果对比结果一致则发送304状态码信息给客户端；

如果对比结果不一致，将缓存发送给客户端，并设置响应状态码200给客户端。

6.一种基于nodejs服务端的缓存优化系统，其特征在于，所述系统包括请求单元、缓存单元、查询单元和响应单元，其中：

请求单元，用于接收第一次用户请求，根据用户请求获取页面数据；

缓存单元，用于将页面数据传递给用户，并根据缓存机制缓存所述页面数据；

查询单元，用于再次接收用户请求，查询用户请求是否有缓存，如果是，进入响应单元，如果否，则进入请求单元；

响应单元，用于响应用户请求。

7.根据权利要求6所述的一种基于nodejs服务端的缓存优化系统，其特征在于，所述请求单元包括：

A1、确定页面；

A2、请求页面所需数据；

A3、组装数据；

A4、将数据响应给用户。

8.根据权利要求6所述的一种基于nodejs服务端的缓存优化系统，其特征在于，所述缓存单元中的缓存机制包括：

以请求链接为key,响应数据为值，并设置缓存时间；

对所述页面数据使用md5计算生成唯一的md5值；

根据唯一的md5值设置页面的etag值。

9.根据权利要求6所述的一种基于nodejs服务端的缓存优化系统，其特征在于，所述查询单元包括：

根据请求连接链接key用户请求是否有缓存。

10.根据权利要求6所述的一种基于nodejs服务端的缓存优化系统，其特征在于，所述响应单元包括：

接收到用户请求时，如果对应的请求链接有缓存，且请求头中有If-none-match字段，则使用请求头中的If-none-match字段的值对比缓存的etag值；

如果对比结果一致则发送304状态码信息给客户端；

如果对比结果不一致，将缓存发送给客户端，并设置响应状态码将页面数据响应给用户端。

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