1.NGINX脚本语言原理及源码分析(一)
2.nginx源码分析--master和worker进程模型
3.Nginx源码分析 - HTTP模块篇 - HTTP Request解析过程
4.Nginx源码阅读（五）：启动前的网网页准备
5.Nginx源码分析 - HTTP模块篇 - TCP连接建立过程
6.Nginx源码分析 - Event事件篇 - Event模块和配置的初始化

NGINX脚本语言原理及源码分析(一)

       NGINX提供了灵活的脚本解析功能，通过配置文件中的页源变量和指令实现特定功能。变量和指令是网网页编程的基础，如若使用脚本语言，页源能提升配置的网网页可扩展性，避免频繁添加新代码。页源python网页操作源码

       深入理解NGINX脚本语言，网网页首先从变量的页源基本特性开始。在NGINX中，网网页除了特殊类型的页源binary_remote_addr外，所有变量默认为字符串类型。网网页变量名由美元符号或花括号包围，页源只接受特定字符（a-z、网网页A-Z、页源0-9、网网页_）。变量插入示例中，如set $def “this is a test $abc”，变量值会根据其他变量计算后再拼接。

       NGINX变量分为内置和自定义两种，自定义变量由特定模块定义，如rewrite和geo模块。内置变量广泛覆盖系统、网络、四层、SSL/TLS和HTTP层信息，部分动态变量如arg_根据HTTP请求参数动态生成。

       变量的作用域非常重要，未定义的变量在启动时会引发错误。全局可见的变量允许跨location使用，但每个请求有自己的变量实例。变量的可变性通过标记控制，如内置变量通常不可变，但如$args和$limit_rate可变。

       关于缓存，变量的get_handler方法决定其是否实时计算。动态变量如$arg_name不可缓存，而set指令定义的变量可缓存。结合使用时，如"name"和"arg_name"可能产生不同结果，因为前者缓存，后者每次都从参数解析。大牛指标源码分享

       变量的隔离性基于请求，同一变量在不同请求间独立，如同C语言的局部和全局变量。NGINX内，变量值容器随请求而变化，与location无关。

       后续文章将详细解析变量的实现原理和在脚本中的运用。对于更全面的NGINX资源，可访问NGINX开源社区获取。

nginx源码分析--master和worker进程模型

       一、Nginx整体架构

       正常执行中的nginx会有多个进程，其中最基本的是master process（主进程）和worker process（工作进程），还可能包括cache相关进程。

       二、核心进程模型

       启动nginx的主进程将充当监控进程，主进程通过fork()产生的子进程则充当工作进程。

       Nginx也支持单进程模型，此时主进程即是工作进程，不包含监控进程。

       核心进程模型框图如下：

       master进程

       监控进程作为整个进程组与用户的交互接口，负责监护进程，不处理网络事件，不负责业务执行，仅通过管理worker进程实现重启服务、平滑升级、更换日志文件、配置文件实时生效等功能。

       master进程通过sigsuspend()函数调用大部分时间处于挂起状态，直到接收到信号。

       master进程通过检查7个标志位来决定ngx_master_process_cycle方法的运行：

       sig_atomic_t ngx_reap;

       sig_atomic_t ngx_terminate;

       sig_atomic_t ngx_quit;

       sig_atomic_t ngx_reconfigure;

       sig_atomic_t ngx_reopen;

       sig_atomic_t ngx_change_binary;

       sig_atomic_t ngx_noaccept;

       进程中接收到的信号对Nginx框架的意义：

       还有一个标志位：ngx_restart，仅在master工作流程中作为标志位使用，与信号无关。

       核心代码（ngx_process_cycle.c）：

       ngx_start_worker_processes函数：

       worker进程

       worker进程主要负责具体任务逻辑，主要关注与客户端或后端真实服务器之间的数据可读/可写等I/O交互事件，因此工作进程的阻塞点在select()、epoll_wait()等I/O多路复用函数调用处，等待数据可读/写事件。也可能被新收到的进程信号中断。

       master进程如何通知worker进程进行某些工作？采用的是信号。

       当收到信号时，信号处理函数ngx_signal_handler()会执行。ma指标源码指令

       对于worker进程的工作方法ngx_worker_process_cycle，它主要关注4个全局标志位：

       sig_atomic_t ngx_terminate;//强制关闭进程

       sig_atomic_t ngx_quit;//优雅地关闭进程（有唯一一段代码会设置它，就是接受到QUIT信号。ngx_quit只有在首次设置为1时，才会将ngx_exiting置为1）

       ngx_uint_t ngx_exiting;//退出进程标志位

       sig_atomic_t ngx_reopen;//重新打开所有文件

       其中ngx_terminate、ngx_quit、ngx_reopen都将由ngx_signal_handler根据接收到的信号来设置。ngx_exiting标志位仅由ngx_worker_cycle方法在退出时作为标志位使用。

       核心代码（ngx_process_cycle.c）：

Nginx源码分析 - HTTP模块篇 - HTTP Request解析过程

       深入解析Nginx HTTP模块的HTTP Request解析过程，从ngx_http_wait_request_handler函数开始，直至解析完成。解析流程如下：

       首先，Nginx通过ngx_http_wait_request_handler等待HTTP请求数据，设计亮点在于其能连续等待TCP管道中的数据，直至触发read事件，且在未读取数据时自动清理buf内存，有效防止内存暴涨。

       接下来，ngx_http_process_request_line与ngx_http_read_request_header共同解析请求行与头部信息。其中，ngx_http_read_request_header使用系统的recv函数循环接收数据，通过回调函数os/ngx_recv完成。

       随后，ngx_http_process_request_headers负责解析HTTP头部数据，如Host与Accept-Language等。

       ngx_http_process_request设定了read和write的回调函数ngx_http_request_handler，通过状态机判断事件类型，调用HTTP模块的filter链，包括header和body链两部分。filter链中，ngx_http_request_handler根据事件状态调用相应的回调函数。

       解析过程中，ngx_http_run_posted_requests用于处理子请求，将请求链内容合并到主请求上，尽管此过程可能会稍降性能，因为需要重新走一遍write的回调函数ngx_http_core_run_phases。

       最后，解析过程的核心在于ngx_http_handler函数，该函数主要用于设置write事件回调函数，即ngx_http_core_run_phases。

       至此，几何建模公式源码完整的HTTP Request解析流程在Nginx的HTTP模块中得以清晰展现。

Nginx源码阅读（五）：启动前的准备

       在 Nginx 启动前，一系列初始化流程和变量设定至关重要。这些准备工作确保 Nginx 正常运行，高效管理资源并优化性能。接下来，我们将分步骤详细介绍 Nginx 启动前的准备过程。

       1. ngx_os_init 获取系统级资源

       ngx_os_init 负责初始化操作系统级资源，将关键参数赋值给全局变量。这些参数包括页面大小、缓存行大小、最大套接字数等。

       系统级参数获取依赖于 sysconf 函数，它用于查询系统特定参数，如 CPU 核心数量、内存大小、进程打开的最大文件数等。

       _SC_NPROCESSORS_CONF

       返回 CPU 核心数量，包括不可用核心。

       _SC_NPROCESSORS_ONLN

       返回系统中可用的 CPU 核心数量。

       _SC_PAGESIZE

       表示系统页面大小（字节单位）。

       _SC_PHYS_PAGES

       表示系统物理内存页数。

       _SC_OPEN_MAX

       表示进程可以打开的最大文件数。

       _SC_GETPW_R_SIZE_MAX

       表示 getpwuid_r 函数使用的缓冲区大小限制。

       另一个关键函数 ngx_cpuinfo 用于获取 CPU 的 L2 缓存行大小。理解 CPU 缓存级别有助于优化 Nginx 性能。

       L1 缓存位于 CPU 核心内，是最快的缓存层。

       L2 缓存在 CPU 芯片上，但比 L1 缓存距离核心更远。

       L3 缓存位于 CPU 外部，速度仅次于内存，但大小较大。

       不同 CPU 的缓存大小差异显著，如图所示。L1 和 L2 缓存通常在 CPU 核之间不共享，而 L3 缓存为所有核心共享。

       此外，getrlimit 和 setrlimit 函数用于查询和更改进程资源限制。rlimit 结构体参数用于指定资源限制，如最大句柄数，波段稳健指标源码即最大可创建的套接字数量。

       2. ngx_crc_table_init 初始化 CRC 表

       此函数初始化循环冗余校验（CRC）表，确保计算效率。通过将指向校验表格的指针ngx_crc_table_short 对齐至缓存行大小，提高性能。

       CRC 是一种用于检测数据传输或保存错误的校验方法。生成的数字附加至数据后，接收端进行验证以确保数据未变。具体原理可参考网络资料。

       3. ngx_add_inherited_sockets 继承套接字

       在平滑升级场景下，ngx_add_inherited_sockets 用于继承原有监听套接字。通过环境变量 NGINX 获取套接字信息，将其加入 init_cycle 的 listening 数组。完成继承后，设置全局变量 ngx_inherited 为 1。

       此函数仅在平滑升级过程中使用，通常情况下无需执行。因此，我们不对该函数进行过多讨论。

Nginx源码分析 - HTTP模块篇 - TCP连接建立过程

       Nginx源码分析 - HTTP模块篇 - TCP连接建立过程

       在上一章节中，我们已经了解了HTTP模块的初始化过程。本章节将深入剖析监听套接字的初始化函数以及Nginx连接的全程流程。

       首先， ngx_http_optimize_servers 是关键函数，它负责Nginx服务监听套接字的优化配置。这个函数在Nginx启动时，会初始化并优化服务器的侦听策略。

       紧接着， ngx_http_init_listening 和 ngx_http_add_listening 函数共同作用，创建和设置监听套接字（listening），为后续的网络连接做好准备。

       理解了Event模块的进程初始化后，结合 ngx_http_optimize_servers 的工作，我们可以构建出Nginx连接的完整流程图。这个流程涉及服务器的监听，客户端的请求，以及两者之间的TCP连接建立。

       让我们通过下面的流程概述来直观地理解：

       服务器通过 ngx_http_optimize_servers 函数设置监听套接字，等待客户端连接请求。

       当客户端发起连接时，Nginx通过 ngx_http_add_listening 创建新的TCP连接。

       通过Event模块的事件驱动，Nginx接收并处理客户端的HTTP请求，开始HTTP会话。

Nginx源码分析 - Event事件篇 - Event模块和配置的初始化

       深入探讨Nginx源码分析中的Event事件篇，专注于Event模块和配置的初始化，旨在清晰理解配置解析与模块初始化的协同工作。

       Event模块的配置解析分为两层：最外层的events模块以及内层的ngx_events_module事件模块和ngx_event_core_module事件核心模块。

       在初始化流程中，最开始配置文件的初始化调用的是核心模块的指令集，即events模块的配置解析指令函数：ngx_events_block。这里涉及的事件模块结构主要包括：事件模块本身和事件核心模块，每层模块拥有特定的角色与功能。

       具体而言，事件核心模块初始化函数为ngx_event_module_init，而配置解析流程则始于解析顶层“event”的配置，并通过ngx_conf_parse方法实现。在顶层配置解析完成后，将进入对事件块block中的内容解析，即ngx_events_block方法执行，此方法为事件命令集的回调函数，负责核心模块配置信息的创建。

       配置初始化中，首先在ngx_init_cycle方法中完成核心模块初始化，但由于ngx_events_module中的create_conf方法为NULL，故不会调用创建配置的步骤。接着，顶层配置解析完成后，进入事件块block内容解析，通过遍历模块命令集cmd->set方法，完成具体配置的创建与初始化。

       在配置获取过程中，首先从ngx_events_module获取配置信息，再通过查找找到ngx_event_core_module的配置信息。配置的获取涉及从事件模块到事件核心模块的层级访问，确保配置信息的准确获取。

       综上所述，Event事件篇中的模块和配置初始化通过多层解析与调用，确保了Nginx配置的完整执行与模块功能的有效实现。这一过程不仅涉及配置的层次结构，还涉及到初始化函数的精确调用与配置解析的细致处理，体现了Nginx源码设计的严谨与高效。

nginx调用openssl函数源码分析

       本文分为两部分，分别是nginx部分和openssl部分。在nginx部分，首先在ngx_http_init_connection函数中，将recv→handler设置为ngx_http_ssl_handshake。然后，将这个读取时间加入到epoll中，主要目的是分析handshake函数。

       在handshake阶段，首先接收client hello并完成初始化。接着调用ngx_ssl_handshake函数，该函数内部会调用openssl的ssl_do_handshake函数。在进行握手操作时，会使用openssl的async job库。

       在openssl部分，首先通过get context进行初始化，并分配内存创建堆栈，将函数放入其中。接着，通过makecontext创建并运行async_start_func，该函数实际调用job中的指定函数。关键在于pause job，这通过swapcontext在func中被调用时立即切换栈信息。在返回到start_job主函数后，发现其为死循环任务，会根据job的状态进行返回，这一状态在nginx中接收时表现为SSL_ERROR_WANT_ASYNC。

NGINX Location匹配原理及源码分析

       NGINX Location匹配原理及源码分析

       在NGINX的服务器配置中，location机制至关重要，它负责根据请求的URI细分成不同的处理方式。正确配置location对生产环境中的服务分发至关重要。本文将深入解析location的配置指令、匹配流程以及源码实现。

       配置指令详解

       location指令是核心配置，有多种定义形式，如使用前缀字符（=, ^~）或正则表达式（~, ~*）。=用于精确匹配，^~则在找到匹配后立即停止搜索。正则表达式的优先级高于前缀，但为提高效率，特殊修饰符有助于简化匹配过程。

       匹配流程

       location匹配遵循最长匹配原则，从头开始遍历配置，首先匹配前缀，再进行正则匹配。一个典型例子是，/精准匹配A，/index.html匹配B，/user/路径匹配C或E，而/images/路径匹配D（^~修饰符影响）。配置文件的顺序决定了最终匹配。

       数据结构构建

       匹配过程涉及到的数据结构包括ngx_http_core_loc_conf_s, ngx_http_location_queue_t等，它们通过ngx_http_init_locations函数进行初始化和排序，形成静态location树和正则表达式list，以便于高效查找。

       源码解析

       location指令解析后，数据结构在ngx_http_find_config_phase阶段被查找，先在static_location树中进行二分查找，然后遍历regex配置。源码中的ngx_http_core_find_location函数是关键执行者。

       总结

       location匹配是NGINX处理请求的核心环节，通过配置区分正则表达式和非正则表达式，利用最长匹配和优先匹配策略。理解这些原理有助于优化生产环境的location配置，提高性能。

Nginx源码分析 - 主流程篇 - Nginx的启动流程

       深入解析Nginx的核心，理解基础数据结构对源码解读至关重要。主流程的精髓隐藏在nginx.c的main()函数中，它启动的每一个步骤都如同乐谱上的一段旋律，优雅而有序。

       启动乐章

       首先，指挥棒落在ngx_get_options上，它如同乐团指挥，优雅地解析启动命令行参数。接着，ngx_time_init、ngx_getpid和ngx_log_init依次登场，为时间、进程标识和日志设置调音。它们共同完成了一次细致入微的初始化过程，为接下来的演出铺平道路。

       紧接着，ngx_init_cycle指挥全局变量的诞生，包括一致性哈希表的初始化，以及处理系统变量的微妙操作。随后，它引导我们进入一个关键环节：继承socket，初始化模块，设置信号处理，配置文件的获取和pid文件的创建，如同交响乐中的序曲，为后续的进程管理做准备。

       乐章高潮

       当进入ngx_master_process_cycle部分，主进程的魔法开始显现。它如魔术师般，通过创建子进程，让各个模块和事件监听开始各自的旋律。在这里，每个参数处理都如同精心编排的音符，确保演奏的和谐。

       关键步骤

       在ngx_get_options中，启动命令参数如-s stop/start/restart的解读，是理解Nginx行为的关键。而在幕后，ngx_save_argv负责存储这些参数，ngx_process_options则如同指挥家，将参数的魔力注入到ngx_cycle的结构中。

       特别关注的全局变量，如ngx_show_help、ngx_conf_file，它们是Nginx运行的调色板。ngx_save_argv和ngx_process_options如同调色师，精心调配每个参数的色彩。

       模块初始化的序曲

       ngx_preinit_modules是模块世界的序曲，它负责初始化配置路径、处理参数，以及配置文件的定位。在这里，每个动作都精确而有序，确保每个模块都能在正确的时间奏响属于自己的旋律。

       在ngx_module.c中，模块编号的分配和配置文件的处理，如同管弦乐队的编排，确保每个乐器都能和谐共奏。而创建PID文件的函数ngx_create_pidfile则如定音锤，为整个系统敲定最后的音符。

       每个重要模块，如ngx_add_inherited_sockets、ngx_init_cycle、ngx_signal_process和ngx_master_process_cycle，都在各自的角色中发挥着不可或缺的作用，共同编织出Nginx启动的华美乐章。

Nginx源码分析 - 主流程篇 - 全局变量cycle初始化

       Nginx的全局初始化过程围绕全局变量“cycle”展开，位于/src/core/cycle.c文件，其数据结构为“ngx_cycle_t”。了解Nginx源码前应掌握cycle全局变量初始化流程。

       cycle初始化分为以下步骤：

       创建内存池

       用于后续分配的所有内存。

       拷贝配置文件路径前缀

       如“/usr/local/nginx”，存储在cycle->conf_prefix中。

       复制Nginx路径前缀

       存储于cycle->prefix。

       复制配置文件信息

       包含文件路径，如“/nginx/conf/nginx.conf”。

       复制配置参数信息

       初始化路径信息

       初始化打开的文件句柄

       初始化shared_memory链表

       新旧链表比较，保留相同内存，释放不同。

       遍历并打开文件列表（如日志、配置文件）

       创建并初始化共享内存

       比较新旧共享内存，保留或创建。

       处理listening数组并开始监听

       处理socket监听。

       关闭或删除old_cycle资源

       关键点在于内存池的创建、配置文件解析、文件句柄与共享内存的初始化、socket监听与资源关闭，整个流程确保Nginx核心组件的初始化完成。