Nginx就像一輛高性能的汽車，Nginx二進制可執行文件是發動機（可更換，即熱部署），Nginx.conf配置文件就是駕駛艙，access.log就是行車記錄儀，而error.log便是黑匣子。
一、源碼目錄
下面我們先看下Nginx的目錄結構：
Nginx的源碼主要分布在src/目錄下，而src/目錄下主要包含三部分比較重要的模塊。
core：包含了Nginx的最基礎的庫和框架。包括了內存池、鏈表、hashmap、String等常用的數據結構。
event：事件模塊。Nginx自己實現了事件模型。而我們所熟悉的Memcached是使用了Libevent的事件庫。自己實現event會性能和效率方便更加高效。
http：實現HTTP的模塊。實現了HTTP的具體協議的各種模塊，該部分內容量比較大。
二、Nginx進程結構
Nginx是一款多進程的軟件。Nginx啟動后，會產生一個master進程和N個工作進程。其中nginx.conf中可以配置工作進程的個數：
worker_processes 1;
多進程模塊有一個非常大的好處，就是不需要太多考慮并發鎖的問題。
我們常見的軟件Memcached就和Nginx相反，就是典型的多線程模型的C語言軟件。
三、Nginx架構圖
整體的Nginx架構圖如下：
四、Nginx模塊設計
高度模塊化的設計是Nginx的架構基礎。Nginx服務器被分解為多個模塊，每個模塊就是一個功能模塊，只負責自身的功能，模塊之間嚴格遵循“高內聚，低耦合”的原則。
基礎數據結構篇 - 內存池
一、內存池
一般我們使用malloc/alloc/free等函數來分配和釋放內存。但是直接使用這些函數會有一些弊端：
雖然系統自帶的ptmalloc內存分配管理器，也有自己的內存優化管理方案（申請內存塊以及將內存交還給系統都有自己的優化方案，具體可以研究一下ptmalloc的源碼），但是直接使用malloc/alloc/free，仍然會導致內存分配的性能比較低。
頻繁使用這些函數分配和釋放內存，會導致內存碎片，不容易讓系統直接回收內存。典型的例子就是大并發頻繁分配和回收內存，會導致進程的內存產生碎片，并且不會立馬被系統回收。
容易產生內存泄露。
二、數據結構定義
1. ngx_pool_t 內存池主結構
/**
* Nginx 內存池數據結構
*/
struct ngx_pool_s {
ngx_pool_data_t d; /* 內存池的數據區域*/
size_t max; /* 最大每次可分配內存 */
ngx_pool_t *current; /* 指向當前的內存池指針地址。ngx_pool_t鏈表上最后一個緩存池結構*/
ngx_chain_t *chain; /* 緩沖區鏈表 */
ngx_pool_large_t *large; /* 存儲大數據的鏈表 */
ngx_pool_cleanup_t *cleanup; /* 可自定義回調函數，清除內存塊分配的內存 */
ngx_log_t *log; /* 日志 */
};
2. ngx_pool_data_t 數據區域結構
typedef struct {
u_char *last; /* 內存池中未使用內存的開始節點地址 */
u_char *end; /* 內存池的結束地址 */
ngx_pool_t *next; /* 指向下一個內存池 */
ngx_uint_t failed;/* 失敗次數 */
} ngx_pool_data_t;
3. ngx_pool_large_t 大數據塊結構
struct ngx_pool_large_s {
ngx_pool_large_t *next; /* 指向下一個存儲地址 通過這個地址可以知道當前塊長度 */
void *alloc; /* 數據塊指針地址 */
};
4. ngx_pool_cleanup_t 自定義清理回調的數據結構
三、數據結構圖
Nginx源碼分析
一、代碼實例
HTTP模塊篇，我們講過Nginx的HTTP階段處理
#include <ngx_config.h>
#include <ngx_core.h>
#include <ngx_http.h>
static ngx_int_t ngx_http_hello_handler(ngx_http_request_t *r);
static char *
ngx_http_hello(ngx_conf_t *cf, ngx_command_t *cmd, void *conf);
static ngx_int_t ngx_http_hello_init(ngx_conf_t *cf);
static ngx_int_t ngx_http_hello_log_handler(ngx_http_request_t *r);
/**
* 處理nginx.conf中的配置命令解析
* 例如：
* location /hello {
* hello
* }
* 當用戶請求:http://127.0.0.1/hello的時候，請求會跳轉到hello這個配置上
* hello的命令行解析回調函數：ngx_http_hello
*/
static ngx_command_t ngx_http_hello_commands[] = { {
ngx_string("hello"),
NGX_HTTP_MAIN_CONF | NGX_HTTP_SRV_CONF | NGX_HTTP_LOC_CONF | NGX_HTTP_LMT_CONF
| NGX_CONF_NOARGS, ngx_http_hello,
NGX_HTTP_LOC_CONF_OFFSET, 0, NULL },
ngx_null_command };
/**
* 模塊上下文
*/
static ngx_http_module_t ngx_http_hello_module_ctx = { NULL, ngx_http_hello_init, NULL, NULL,
NULL, NULL, NULL, NULL };
/**
* 模塊的定義
*/
ngx_module_t ngx_http_hello_module = {
NGX_MODULE_V1, &ngx_http_hello_module_ctx, ngx_http_hello_commands,
NGX_HTTP_MODULE, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL,
NGX_MODULE_V1_PADDING };
/**
* 命令解析的回調函數
* 該函數中，主要獲取loc的配置，并且設置location中的回調函數handler
*/
static char *
ngx_http_hello(ngx_conf_t *cf, ngx_command_t *cmd, void *conf) {
ngx_http_core_loc_conf_t *clcf;
clcf = ngx_http_conf_get_module_loc_conf(cf, ngx_http_core_module);
/* 設置回調函數。當請求http://127.0.0.1/hello的時候，會調用此回調函數 */
clcf->handler = ngx_http_hello_handler;
return NGX_CONF_OK;
}
/**
* 模塊回調函數，輸出hello world
*/
static ngx_int_t ngx_http_hello_handler(ngx_http_request_t *r) {
if (!(r->method & (NGX_HTTP_GET | NGX_HTTP_HEAD))) {
return NGX_HTTP_NOT_ALLOWED;
}
ngx_int_t rc = ngx_http_discard_request_body(r);
if (rc != NGX_OK) {
return rc;
}
ngx_str_t type = ngx_string("text/plain");
ngx_str_t response = ngx_string("Hello World");
r->headers_out.status = NGX_HTTP_OK;
r->headers_out.content_length_n = response.len;
r->headers_out.content_type = type;
rc = ngx_http_send_header(r);
if (rc == NGX_ERROR || rc > NGX_OK || r->header_only) {
return rc;
}
ngx_buf_t *b;
b = ngx_create_temp_buf(r->pool, response.len);
if (b == NULL) {
return NGX_HTTP_INTERNAL_SERVER_ERROR;
}
ngx_memcpy(b->pos, response.data, response.len);
b->last = b->pos + response.len;
b->last_buf = 1;
ngx_chain_t out;
out.buf = b;
out.next = NULL;
ngx_log_error(NGX_LOG_ERR, r->connection->log, 0,
"hello world ");
return ngx_http_output_filter(r, &out);
}
/**
* 初始化
* 將ngx_http_hello_log_handler掛載到NGX_HTTP_LOG_PHASE日志處理階段
*/
static ngx_int_t ngx_http_hello_init(ngx_conf_t *cf) {
ngx_http_handler_pt *h;
ngx_http_core_main_conf_t *cmcf;
cmcf = ngx_http_conf_get_module_main_conf(cf, ngx_http_core_module);
h = ngx_array_push(&cmcf->phases[NGX_HTTP_LOG_PHASE].handlers);
if (h == NULL) {
return NGX_ERROR;
}
*h = ngx_http_hello_log_handler;
return NGX_OK;
}
/**
* NGX_HTTP_LOG_PHASE日志處理階段的回調函數å
*/
static ngx_int_t ngx_http_hello_log_handler(ngx_http_request_t *r) {
/* 僅僅在日志處理階段，新增加一行日志 */
ngx_log_error(NGX_LOG_ERR, r->connection->log, 0,
"hello ==================================> ");
return NGX_DECLINED;
}
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二、初始化綁定階段處理
我們定義了一個ngx_http_hello_init的方法，主要用于將
ngx_http_hello_log_handler函數掛載到NGX_HTTP_LOG_PHASE日志處理階段
其中ngx_http_hello_init方法在模塊上下文ngx_http_hello_module_ctx的處理階段被初始化
/**
* 模塊上下文
*/
static ngx_http_module_t ngx_http_hello_module_ctx = { NULL, ngx_http_hello_init, NULL, NULL,
NULL, NULL, NULL, NULL };
四、編譯調試結果
因為我們綁定的是日志處理階段，所以每次對Nginx的HTTP請求，都會回調
ngx_http_hello_log_hanlder方法
我們可以看Nginx的日志中發現，我們已經成功了
