nginx信号控制

    在日常的开发维护中，我们经常使用nginx -s signal命令来完成nginx的优雅关闭/重载/平滑升级等。那么在稍微底层一点的层面如何去做的呢？
    实际上通过使用信号，我们也可以控制nginx，而我们平时使用的命令也是借助这些底层的信号来实现的。
    熟悉的nginx的同学基本上都知道，主进程的进程id默认写在/usr/local/nginx/logs/nginx.pid文件中。当然名称可以在配置参数时进行变动或者在nginx.conf中通过pid指令指定。
    nginx是由一个主进程和若干工作进程组成。主进程读取配置文件，并维护管理工作进程；工作进程则负责实际的请求处理。
    实际上在nginx运行过程中，两者也都是通过信号来控制的。下面做一下简单的支持介绍：
    主进程支持以下信号：

信号	说明
TERM, INT	fast shutdown
QUIT	graceful shutdown
HUP	changing configuration, keeping up with a changed time zone (only for FreeBSD and Linux), starting new worker processes with a new configuration, graceful shutdown of old worker processes
USR1	re-opening log files
USR2	upgrading an executable file
WINCH	graceful shutdown of worker processes

    工作进程支持以下信号：

信号	说明
TERM, INT	fast shutdown
QUIT	graceful shutdown
USR1	re-opening log files
WINCH	abnormal termination for debugging (requires debug_points to be enabled)

更新配置

    切换配置时，向主进程发送HUP信号，nginx会重新读取配置。主进程首先会检查语法正确性，然后尝试应用新配置，也就是说要打开log文件和新的监听socket。
    如果失败，会回滚变动，继续使用老的配置工作；
    如果成功，则会创建新的进程，并向老的进程发送消息请求优雅关闭。老的进程会关闭监听socket，完成已有的终端服务连接，在所有请求任务完成后关闭。
   假设nginx运行在FreeBSD环境中，使用命令 ps axw -o pid,ppid,user,%cpu,vsz,wchan,command | egrep ‘(nginx|PID)’ 可以查看当前nginx相关进程。
    正常如下：

PID	PPID	USER	%CPU	VSZ	WCHAN	COMMAND
33126	1	root	0.0	1148	pause	nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx
33127	33126	nobody	0.0	1380	kqread	nginx: worker process (nginx)
33128	33126	nobody	0.0	1364	kqread	nginx: worker process (nginx)
33129	33126	nobody	0.0	1364	kqread	nginx: worker process (nginx)

    HUP信号发送后，如下：

PID	PPID	USER	%CPU	VSZ	WCHAN	COMMAND
33126	1	root	0.0	1164	pause	nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx
33129	33126	nobody	0.0	1380	kqread	nginx: worker process is shutting down (nginx)
33134	33126	nobody	0.0	1368	kqread	nginx: worker process (nginx)
33135	33126	nobody	0.0	1368	kqread	nginx: worker process (nginx)
33136	33126	nobody	0.0	1368	kqread	nginx: worker process (nginx)

    老的PID为33129的工作进程仍然工作。一段时间后，再次查看：

PID	PPID	USER	%CPU	VSZ	WCHAN	COMMAND
33126	1	root	0.0	1164	pause	nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx
33134	33126	nobody	0.0	1368	kqread	nginx: worker process (nginx)
33135	33126	nobody	0.0	1368	kqread	nginx: worker process (nginx)
33136	33126	nobody	0.0	1368	kqread	nginx: worker process (nginx)

日志分隔

    分割日志文件前，首先需要对文件进行重命名。然后会向主进程发送USR1信号。
    主进程作为持有者，会重新打开所有当前已打开的日志文件，然后将它们的权限置为nobody，所有的工作进程也是工作在这个权限下的。在重打开操作成功后，主进程关闭所有已打开的文件，并向工作进程发送消息要求他们重新打开日志文件。
    工作进程收到消息后，也会立刻关闭已打开的日志文件，并重新打开。
    这样，旧的文件基本可以立即进行后置处理，例如：压缩。

平滑升级

    升级服务器可执行文件，首先需要用新的可执行文件替换旧的可执行文件，然后向主进程发送USR2信号。
    主进程收到信号后，首先会将原有的进程文件nginx.pid重命名为nginx.pid.oldbin，然后运行新的可执行文件创建新的工作进程：

PID	PPID	USER	%CPU	VSZ	WCHAN	COMMAND
33126	1	root	0.0	1164	pause	nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx
33134	33126	nobody	0.0	1368	kqread	nginx: worker process (nginx)
33135	33126	nobody	0.0	1380	kqread	nginx: worker process (nginx)
33136	33126	nobody	0.0	1368	kqread	nginx: worker process (nginx)
36264	33126	root	0.0	1148	pause	nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx
36265	36264	nobody	0.0	1364	kqread	nginx: worker process (nginx)
36266	36264	nobody	0.0	1364	kqread	nginx: worker process (nginx)
36267	36264	nobody	0.0	1364	kqread	nginx: worker process (nginx)

    然后所有的工作进程包括老的和旧的都会接收请求。在老的主进程接收到WINCH信号后，老的主进程发送消息要求它所属的所有工作进程优雅退出：

PID	PPID	USER	%CPU	VSZ	WCHAN	COMMAND
33126	1	root	0.0	1164	pause	nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx
33135	33126	nobody	0.0	1380	kqread	nginx: worker process is shutting down (nginx)
36264	33126	root	0.0	1148	pause	nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx
36265	36264	nobody	0.0	1364	kqread	nginx: worker process (nginx)
36266	36264	nobody	0.0	1364	kqread	nginx: worker process (nginx)
36267	36264	nobody	0.0	1364	kqread	nginx: worker process (nginx)

    一段时间后只剩下新的工作进程处理请求：

PID	PPID	USER	%CPU	VSZ	WCHAN	COMMAND
33126	1	root	0.0	1164	pause	nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx
36264	33126	root	0.0	1148	pause	nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx
36265	36264	nobody	0.0	1364	kqread	nginx: worker process (nginx)
36266	36264	nobody	0.0	1364	kqread	nginx: worker process (nginx)
36267	36264	nobody	0.0	1364	kqread	nginx: worker process (nginx)

    需要注意的是，老的主进程不会关闭它的监听sockets，如果需要还可以用来创建它自己的工作进程。当新的可执行文件没有按照预期运作时，可以采用以下措施：

• 向老的主进程发送HUP信号。老的主进程会再创建它自己的工作进程，此时不需要再读取配置文件。然后老的主进程会向新的主进程发送QUIT信号，优雅关闭新的主进程下的工作进程。
• 向新的主进程发送TERM信号。新的主进程会发送消息要求所属的所有新的工作进程立刻退出，而对应的工作进程实际也基本如此（如果新的进程由于某些原因，没有退出，那么我们应该使用kill信号指令强制杀死对应进程）。当新的主进程退出后，老的主进程会自动创建自己的工作进程。

    如果新的主进程退出服务，老的进程会把已经添加.oldbin后缀的原主进程记录文件名称改回来。
    如果升级成功，则会向老的主进程发送QUIT信号，只留下新的主进程：

PID	PPID	USER	%CPU	VSZ	WCHAN	COMMAND
36264	1	root	0.0	1148	pause	nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx
36265	36264	nobody	0.0	1364	kqread	nginx: worker process (nginx)
36266	36264	nobody	0.0	1364	kqread	nginx: worker process (nginx)
36267	36264	nobody	0.0	1364	kqread	nginx: worker process (nginx)