如何用Nginx替换提供单静态文件下载接口的Python Flask应用

背景 #

之前用Flask写了一个小型Web服务，供用户下载单个静态文件，代码如下：

import flask

app = flask.Flask(__name__)

@app.route('/')
def index():
    return 'go to /file.txt to download file'

@app.route('/file.txt')
def file_txt():
    
    with open('/static/file.txt', 'r') as ifile:
    
        data = ifile.read()
        return data

if __name__ == '__main__':
    app.run(debug=True, host='127.0.0.1', port=80)

现在需要提供一个约15GB的大文件下载，但服务器仅4GB内存，Flask会将整个文件读入内存，显然不可行。因此计划用Nginx替代Flask，已完成Nginx安装，域名已指向服务器IPv4地址，待下载文件路径为/static/file.txt，尝试的Nginx配置如下：

# cat nginx.conf
user www-data;
worker_processes auto;
pid /run/nginx.pid;
error_log /var/log/nginx/error.log;
include /etc/nginx/modules-enabled/*.conf;

events {
        worker_connections 768;
        # multi_accept on;
}

http {

        sendfile on;
        tcp_nopush on;
        types_hash_max_size 2048;
        # server_tokens off;

        # server_names_hash_bucket_size 64;
        # server_name_in_redirect off;

        include /etc/nginx/mime.types;
        default_type application/octet-stream;

        ssl_protocols TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2 TLSv1.3; # Dropping SSLv3, ref: POODLE
        ssl_prefer_server_ciphers on;

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

        gzip on;

        # gzip_vary on;
        # gzip_proxied any;
        # gzip_comp_level 6;
        # gzip_buffers 16 8k;
        # gzip_http_version 1.1;
        # gzip_types text/plain text/css application/json application/javascript text/xml application/xml application/xml+rss text/javascript;

        server {
                listen 80;
                listen [::]:80;
                server_name my-server-domain-name.example;

                location /download/ {
                        root /static;

                        add_header X-debug-message "test" always;

                        try_files /file.txt =404;
                }
        }

        include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
        include /etc/nginx/sites-enabled/*;
}

注：/etc/nginx/sites-enabled目录下无符号链接。

正确配置方案 #

现有配置存在路径匹配问题，且需要针对大文件下载添加优化配置，确保Nginx不会占用过多内存：

1. 修正服务器块配置 #

根据你想要的访问路径，选择以下两种配置方式之一：

方式一：通过/file.txt直接访问（与原Flask服务路径一致）

server {
    listen 80;
    listen [::]:80;
    server_name my-server-domain-name.example;

    # 根路径提示
    location / {
        return 200 'go to /file.txt to download file';
        add_header Content-Type text/plain;
    }

    # 大文件下载路径
    location /file.txt {
        # 指定文件所在目录，Nginx会拼接为 /static/file.txt
        root /static;
        # 启用sendfile零拷贝，减少内存占用
        sendfile on;
        tcp_nopush on;
        tcp_nodelay on;
        # 支持断点续传
        add_header Accept-Ranges bytes;
        # 禁止gzip压缩大文件，避免额外CPU/内存开销
        gzip off;
    }
}

方式二：通过/download/file.txt访问

若希望保留/download/前缀，调整root和try_files的用法：

server {
    listen 80;
    listen [::]:80;
    server_name my-server-domain-name.example;

    location / {
        return 200 'go to /download/file.txt to download file';
        add_header Content-Type text/plain;
    }

    location /download/ {
        # root指向根目录，Nginx会拼接为 /static/file.txt
        root /;
        try_files $uri /static/file.txt =404;
        sendfile on;
        tcp_nopush on;
        tcp_nodelay on;
        add_header Accept-Ranges bytes;
        gzip off;
    }
}

2. 全局配置优化（可选） #

在http块中添加或确认以下配置，进一步优化大文件传输：

http {
    # 保留原有配置...

    # 禁用请求体大小限制，调整客户端缓冲区
    client_max_body_size 0;
    client_body_buffer_size 128k;

    # 调整输出缓冲区，适配大文件
    output_buffers 1 32k;
    postpone_output 1460;

    # 保留原有server块...
}

3. 权限检查 #

确保Nginx运行用户www-data对目标文件有读取权限：

chmod o+r /static/file.txt

4. 验证配置并重启Nginx #

nginx -t
systemctl restart nginx

配置完成后，Nginx会通过sendfile零拷贝机制直接从磁盘分块读取文件发送，不会将整个大文件加载到内存，适配4GB内存的服务器需求。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user2138149