Nginx基础教程（107）Nginx与设计模式之代码级别的模式：Nginx代码的“精装修”：扒一扒那些让服务器飞起来的设计模式-优快云博客

在一行行简洁的C语言代码背后，Nginx像一位深藏不露的武林高手，用八种隐秘的设计模式招式，轻松应对着每秒数万并发请求的挑战。

01 Nginx与设计模式的不解之缘

设计模式是软件开发中常见问题的经典解决方案。它代表了一种高层次的抽象思维，是一套从实践中提炼出的方法论。当这种思维遇上追求极致性能的Nginx，就产生了奇妙的化学反应。

有些人可能认为，设计模式只适用于Java、C++这类面向对象语言。但Nginx这个纯C语言写就的高性能Web服务器，打破了这种偏见。

它以结构体、函数指针和宏等C语言特性，巧妙地实现了多种经典设计模式。

从更高层面看，Nginx的开发团队深谙软件设计的精髓：封装变化点。面对不同操作系统的网络IO差异，他们用设计模式思维找到了优雅的解决方案。这种设计思想渗透到了Nginx的每个角落。

02 工厂模式：模块配置的标准化生产流水线

当你修改Nginx配置文件时，是否好奇这些配置是如何被解析并转化为内存中的数据结构？这就是工厂模式在起作用。

工厂模式的核心思想是标准化生产过程。在Nginx中，每个模块的配置数据结构并不直接创建，而是通过工厂函数来生成。

看看这段来自Nginx源码的抽象逻辑：

// 每个模块都会定义自己的“创建配置”函数
static void *create_loc_conf(ngx_conf_t *cf) {
    ngx_http_example_loc_conf_t *conf;
    
    conf = ngx_pcalloc(cf->pool, sizeof(ngx_http_example_loc_conf_t));
    if (conf == NULL) {
        return NULL;
    }
    
    // 初始化默认值
    conf->enabled = 1;
    conf->max_size = 1024;
    
    return conf;
}

// 模块定义中注册这个工厂函数
ngx_http_module_t example_module_ctx = {
    NULL,                         /* preconfiguration */
    NULL,                         /* postconfiguration */
    create_loc_conf,              /* create location configuration */
    NULL                          /* merge location configuration */
};

每一个Nginx模块都可以实现自己的工厂函数，创建出模块专属的配置数据结构。这种设计使得配置管理的复杂性被封装，配置的创建过程对框架透明。

对于Nginx使用者来说，工厂模式的身影也随处可见。当你这样配置虚拟主机时：

server {
    listen 80;
    server_name example.com;
    
    # 每个location块背后，都对应着一系列配置对象的“生产”
    location /api {
        proxy_pass http://backend;
        # 这些指令会触发对应模块的工厂函数，创建配置对象
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_connect_timeout 30s;
    }
    
    location /static {
        root /var/www;
        # 静态资源相关的配置对象也被“工厂化”创建
        expires 1y;
        add_header Cache-Control "public, immutable";
    }
}

Nginx解析配置文件时，会自动调用对应模块的工厂函数，创建并初始化配置结构。这使得配置管理变得模块化和可预测。