Nginx-HTTP框架的初始化

最新推荐文章于 2025-01-06 20:54:26 发布

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本文详细介绍了Nginx的HTTP框架结构，包括解析http{}、server块和location配置，以及HTTP请求的11个处理阶段。讲解了如何向特定阶段添加处理器，并强调content阶段的处理方法。还提到了监听端口管理和配置结构体的作用。

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原创：https://blog.youkuaiyun.com/ndzjx/article/details/89222809

HTTP框架大致由1个核心模块（ngx_http_module)、两个HTTP模块（ngx_http_core_module、ngx_http_upstream_module）组成，它将负责调度其他HTTP模块来一起处理用户请求。首要任务是通过ngx_http_module_t接口中的方法来管理所有HTTP模块的配置项。

Server虚拟主机会以散列表的数据结构组织起来，高效查询。

Location表达式会以一个静态的二叉查找树组织起来。不使用红黑树，是因为location是从nginx.conf中读取到的，是静态不变的，不存在运行过程中添加删除的场景，而且红黑树的查询效率也没有重新构造的静态的完全平衡二叉树高。（ngx_http_init_locations/nginx_http_init_static_location_trees)

typedef struct {
    ngx_int_t   (*preconfiguration)(ngx_conf_t *cf);
    ngx_int_t   (*postconfiguration)(ngx_conf_t *cf);

    void       *(*create_main_conf)(ngx_conf_t *cf);
    char       *(*init_main_conf)(ngx_conf_t *cf, void *conf);

    void       *(*create_srv_conf)(ngx_conf_t *cf);
    char       *(*merge_srv_conf)(ngx_conf_t *cf, void *prev, void *conf);

    void       *(*create_loc_conf)(ngx_conf_t *cf);
    char       *(*merge_loc_conf)(ngx_conf_t *cf, void *prev, void *conf);
} ngx_http_module_t;

1：处理http{}块内的main级别配置项时，对每个HTTP模块，都会调用create_main_conf、create_srv_conf、create_loc_conf建立3个结构体，这是为了把同时出现在http{},server{},location{}内的相同配置项进行合并而做的准备。

2：处理server{}内的srv级别配置项时，需要调用每个HTTP模块的create_srv_conf、create_loc_conf

3：处理location{}内的loc级别配置项时，调用HTTP每个模块的create_loc_conf方法建立结构体

解析http{}

ngx_http_core_module模块完成了HTTP框架的大部分功能，而它又是一个HTTP模块，使用到了比较关心的3个结构体（ngx_http_core_main_conf_t、ngx_http_core_srv_conf_t、ngx_http_core_loc_conf_t）

typedef struct {
    void        **main_conf;
    void        **srv_conf;
    void        **loc_conf;
} ngx_http_conf_ctx_t;

通过ngx_cycle_t找到main级别的配置结构体：

#define ngx_http_cycle_get_module_main_conf(cycle, module)                    \
    (cycle->conf_ctx[ngx_http_module.index] ?                                 \
        ((ngx_http_conf_ctx_t *) cycle->conf_ctx[ngx_http_module.index])      \
            ->main_conf[module.ctx_index]:                                    \
        NULL)

解析server块

首先会像解析http块一样，建立属于这个server块的ngx_http_conf_ctx_t结构体。

如果server{}内没有解析到listen配置项，默认监听端口80，当进程没有权限监听1024以下的端口时，则会监听8000端口。

ngx_http_core_module模块的ngx_http_core_main_conf_t结构中有一个servers动态数组。

解析location配置块

仍然会像解析http块一样，先建立ngx_http_conf_ctx_t结构体。

同一个server下的location， ngx_http_core_loc_conf_t结构体构成一个双向链表。（非侵入式链表）

location下还可以嵌套location，同样，会生成链表。

监听端口的管理：

监听端口属于server虚拟主机，由listen配置项决定，与server{}块对应的ngx_http_core_srv_conf_t结构体密切相关。每一个TCP端口，都将使用一个独立的ngx_http_conf_port_t结构体表示。

ngx_http_conf_port_t的addrs动态数组可能不太容易理解。如：对同一个端口8000,我们可以同时监听127.0.0.1:8000、173.39.160.51:8000这两个地址,当一台物理机器具备多个IP地址时这是很有用的

监听端口与server虚拟主机的关系：

HTTP请求的11个阶段：

1）post_read : 接受到完整的http头部后处理的阶段

2）server_rewrite：URI与location匹配前，可以修改URI（重定向）

3）find_config：根据URI寻找匹配的location表达式

4）rewrite：location匹配后可以再修改URI

5）post_rewrite：rewrite修改URI后，防止错误的nginx.conf配置导致死循环，如果一个请求超过10次重定向，就认为i进入了rewrite死循环。

6）pre_access：处理访问权限前，可以介入的阶段

7）access：是否允许请求访问Nginx服务器

8）post_access：如果不允许访问，向用户发送拒绝服务的错误响应。

9）pre_content：包含try_files指令，访问静态文件资源

10）content：处理HTTP请求内容的阶段

11）log：处理完请求后记录日志的阶段

其中：find_config、post_rewrite、post_access、pre_content 4个阶段不允许HTTP模块加入自己的ngx_http_handler_pt方法处理用户请求，它们仅由HTTP框架实现。

struct ngx_http_phase_handler_s {
    ngx_http_phase_handler_pt  checker; // 由ngx_http_core_module实现
    ngx_http_handler_pt        handler; 
    ngx_uint_t                 next; // 使得处理阶段不必按顺序依次执行
};

ngx_http_phase_engine_t结构体就是所有ngx_http_phase_handler_t组成的数组。此结构体在全局的ngx_http_core_main_conf_t结构体中。ngx_http_core_main_conf_t中还有一个phases数组，保存11个阶段每个阶段要执行的handlers

typedef struct {
    ngx_http_phase_handler_t  *handlers;
    ngx_uint_t                 server_rewrite_index; // 跳转到server_rewrite阶段处理
    ngx_uint_t                 location_rewrite_index;  // 跳转的rewrite
} ngx_http_phase_engine_t;