nginx的请求处理

 

nginx的请求处理¶

nginx使用一个多进程模型来对外提供服务，其中一个master进程，多个worker进程。master进程负责管理nginx本身和其他worker进程。

所有实际上的业务处理逻辑都在worker进程。worker进程中有一个函数，执行无限循环，不断处理收到的来自客户端的请求，并进行处理，直到整个nginx服务被停止。

worker进程中，ngx_worker_process_cycle()函数就是这个无限循环的处理函数。在这个函数中，一个请求的简单处理流程如下：

1. 操作系统提供的机制（例如epoll, kqueue等）产生相关的事件。
2. 接收和处理这些事件，如是接受到数据，则产生更高层的request对象。
3. 处理request的header和body。
4. 产生响应，并发送回客户端。
5. 完成request的处理。
6. 重新初始化定时器及其他事件。

 

请求的处理流程¶

为了让大家更好的了解nginx中请求处理过程，我们以HTTP Request为例，来做一下详细地说明。

从nginx的内部来看，一个HTTP Request的处理过程涉及到以下几个阶段。

1. 初始化HTTP Request（读取来自客户端的数据，生成HTTP Request对象，该对象含有该请求所有的信息）。
2. 处理请求头。
3. 处理请求体。
4. 如果有的话，调用与此请求（URL或者Location）关联的handler。
5. 依次调用各phase handler进行处理。

在这里，我们需要了解一下phase handler这个概念。phase字面的意思，就是阶段。所以phase handlers也就好理解了，就是包含若干个处理阶段的一些handler。

在每一个阶段，包含有若干个handler，再处理到某个阶段的时候，依次调用该阶段的handler对HTTP Request进行处理。

通常情况下，一个phase handler对这个request进行处理，并产生一些输出。通常phase handler是与定义在配置文件中的某个location相关联的。

一个phase handler通常执行以下几项任务：

1. 获取location配置。
2. 产生适当的响应。
3. 发送response header。
4. 发送response body。

当nginx读取到一个HTTP Request的header的时候，nginx首先查找与这个请求关联的虚拟主机的配置。如果找到了这个虚拟主机的配置，那么通常情况下，这个HTTP Request将会经过以下几个阶段的处理（phase handlers）：

NGX_HTTP_POST_READ_PHASE:
	读取请求内容阶段
NGX_HTTP_SERVER_REWRITE_PHASE:
	Server请求地址重写阶段
NGX_HTTP_FIND_CONFIG_PHASE:
	配置查找阶段:
NGX_HTTP_REWRITE_PHASE:
	Location请求地址重写阶段
NGX_HTTP_POST_REWRITE_PHASE:
	请求地址重写提交阶段
NGX_HTTP_PREACCESS_PHASE:
	访问权限检查准备阶段
NGX_HTTP_ACCESS_PHASE:
	访问权限检查阶段
NGX_HTTP_POST_ACCESS_PHASE:
	访问权限检查提交阶段
NGX_HTTP_TRY_FILES_PHASE:
	配置项try_files处理阶段
NGX_HTTP_CONTENT_PHASE:
	内容产生阶段
NGX_HTTP_LOG_PHASE:
	日志模块处理阶段

在内容产生阶段，为了给一个request产生正确的响应，nginx必须把这个request交给一个合适的content handler去处理。如果这个request对应的location在配置文件中被明确指定了一个content handler，那么nginx就可以通过对location的匹配，直接找到这个对应的handler，并把这个request交给这个content handler去处理。这样的配置指令包括像，perl，flv，proxy_pass，mp4等。

如果一个request对应的location并没有直接有配置的content handler，那么nginx依次尝试:

1. 如果一个location里面有配置 random_index on，那么随机选择一个文件，发送给客户端。
2. 如果一个location里面有配置 index指令，那么发送index指令指明的文件，给客户端。
3. 如果一个location里面有配置 autoindex on，那么就发送请求地址对应的服务端路径下的文件列表给客户端。
4. 如果这个request对应的location上有设置gzip_static on，那么就查找是否有对应的.gz文件存在，有的话，就发送这个给客户端（客户端支持gzip的情况下）。
5. 请求的URI如果对应一个静态文件，static module就发送静态文件的内容到客户端。

内容产生阶段完成以后，生成的输出会被传递到filter模块去进行处理。filter模块也是与location相关的。所有的fiter模块都被组织成一条链。输出会依次穿越所有的filter，直到有一个filter模块的返回值表明已经处理完成。

这里列举几个常见的filter模块，例如：

1. server-side includes。
2. XSLT filtering。
3. 图像缩放之类的。
4. gzip压缩。

在所有的filter中，有几个filter模块需要关注一下。按照调用的顺序依次说明如下：

write:	写输出到客户端，实际上是写到连接对应的socket上。
postpone:	这个filter是负责subrequest的，也就是子请求的。
copy:	将一些需要复制的buf(文件或者内存)重新复制一份然后交给剩余的body filter处理。