从0到1:打造基于 Linux 的高性能 API 缓存加速平台
一、背景
随着微服务架构的普及，API 接口调用频繁、高并发成为常态。而重复请求、热点数据访问等问题，也对后端服务性能提出了挑战。构建一个轻量、稳定、高效的 API 缓存加速平台，成为提升系统响应效率和用户体验的关键手段。
二、目标
基于 Linux 构建一个完整的 API 缓存加速平台，使用 Nginx + Lua + Redis 技术栈，实现以下能力：
o 动态缓存接口返回结果，提升响应速度
o 自动过期策略，保证数据实时性
o 实现按路径/参数缓存粒度控制
o 支持灰度更新和缓存回源机制
三、技术选型
模块 | 技术栈 | 说明 |
反向代理 | Nginx | 高性能、可插拔、支持 Lua |
缓存控制 | Lua | 灵活编程缓存逻辑，按需自定义缓存策略 |
存储引擎 | Redis | 内存缓存数据库，支持键值过期策略 |
操作系统 | Linux (CentOS/Ubuntu) | 稳定、开放、易于自动化部署 |
四、环境准备
# 安装依赖
apt update && apt install -y nginx redis lua5.3 curl unzip
# 启动 Redis 服务
systemctl start redis
systemctl enable redis
# 安装 OpenResty（带 Lua 模块的 Nginx）
wget https://openresty.org/download/openresty-1.21.4.1.tar.gz
tar -xzf openresty-1.21.4.1.tar.gz
cd openresty-1.21.4.1
./configure --with-luajit
make && make install
五、Lua 缓存控制脚本（cache.lua）
local redis = require "resty.redis"
local red = redis:new()
red:set_timeout(1000)
red:connect("127.0.0.1", 6379)
local key = ngx.var.request_uri
local res, err = red:get(key)
if res and res ~= ngx.null then
ngx.say(res)
return
end
-- 回源调用后端 API（比如
http://backend.local/api/data）
local backend_res = ngx.location.capture("/backend" .. ngx.var.request_uri)
if backend_res.status == 200 then
red:setex(key, 30, backend_res.body) -- 设置 30 秒缓存
ngx.say(backend_res.body)
else
ngx.status = 502
ngx.say("Error: failed to get backend data")
end
六、Nginx 配置（nginx.conf）
http {
lua_package_path "/usr/local/openresty/lualib/?.lua;;";
server {
listen 80;
server_name cache.local;
location /api/ {
content_by_lua_file /etc/nginx/lua/cache.lua;
}
location /backend/ {
proxy_pass http://127.0.0.1:9000;
}
}
}
七、测试流程
# 启动后端服务模拟接口（例如 Flask）
curl http://cache.local/api/data
# 查看是否命中缓存
curl http://cache.local/api/data
八、可扩展思路
o 支持缓存版本控制（可用于灰度）
o 使用 Redis 集群做分布式缓存
o 结合 prometheus + grafana 实现缓存命中率监控
o 引入 JWT 鉴权策略结合缓存做精细化控制
九、小结
本篇实战，从 0 到 1 帮你实现了一个具备缓存能力的 API 加速平台，适用于中小型项目优化性能，也为后续 CDN 或 API 网关架构打下基础。