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nginx源码分析

nginx-1.11.1参考书籍《深入理解nginx模块开发与架构解析》

事件处理模块概述

Nginx的高效请求的处理依赖于事件管理机制，本次默认的场景是Linux操作系统下的epoll，Nginx基于该事件管理机制实现事件管理机制，本文就主要分析一下Nginx的具体的操作流程。

事件处理的流程

在前文的分析中，最终worker子进程工作的时候就是通过，ngx_process_events函数来处理，该函数为宏定义如下所示；

#define ngx_process_events   ngx_event_actions.process_events

由于event模块会在编译的时候根据不同的操作系统选择不同的模块加载，本文分析的是epoll的模式，即加载的是ngx_epoll_module.c模块，查看该结构的定义；

typedef struct {    ngx_int_t  (*add)(ngx_event_t *ev, ngx_int_t event, ngx_uint_t flags);          // 添加事件监听模块    ngx_int_t  (*del)(ngx_event_t *ev, ngx_int_t event, ngx_uint_t flags);          // 删除事件监听模块    ngx_int_t  (*enable)(ngx_event_t *ev, ngx_int_t event, ngx_uint_t flags);           ngx_int_t  (*disable)(ngx_event_t *ev, ngx_int_t event, ngx_uint_t flags);          ngx_int_t  (*add_conn)(ngx_connection_t *c);                                    // 添加一个新的连接    ngx_int_t  (*del_conn)(ngx_connection_t *c, ngx_uint_t flags);                  // 删除一个连接事件    ngx_int_t  (*notify)(ngx_event_handler_pt handler);                                 ngx_int_t  (*process_events)(ngx_cycle_t *cycle, ngx_msec_t timer,                                 ngx_uint_t flags);                                 // 事件循环中处理的方法    ngx_int_t  (*init)(ngx_cycle_t *cycle, ngx_msec_t timer);                       // 初始化事件    void       (*done)(ngx_cycle_t *cycle);                                         // 退出事件循环时调用的方法} ngx_event_actions_t;typedef struct {    ngx_str_t              *name;                                                   // 模块名称    void                 *(*create_conf)(ngx_cycle_t *cycle);                       // 模块的创建调用方法    char                 *(*init_conf)(ngx_cycle_t *cycle, void *conf);             // 模块的初始化方法    ngx_event_actions_t     actions;                                                // 模块的操作方法} ngx_event_module_t;

此时，就把模块上相关的操作方法就设置到了模块里面，此时查看ngx_epoll_module.c中的模块的方法定义；

ngx_event_module_t  ngx_epoll_module_ctx = {    &epoll_name,    ngx_epoll_create_conf,               /* create configuration */    ngx_epoll_init_conf,                 /* init configuration */    {        ngx_epoll_add_event,             /* add an event */             // 添加读事件        ngx_epoll_del_event,             /* delete an event */          // 添加写事件        ngx_epoll_add_event,             /* enable an event */        ngx_epoll_del_event,             /* disable an event */        ngx_epoll_add_connection,        /* add an connection */        ngx_epoll_del_connection,        /* delete an connection */             #if (NGX_HAVE_EVENTFD)        ngx_epoll_notify,                /* trigger a notify */#else        NULL,                            /* trigger a notify */#endif        ngx_epoll_process_events,        /* process the events */       // 事件处理方法        ngx_epoll_init,                  /* init the events */        ngx_epoll_done,                  /* done the events */    }};

此时在处理事件的时候，就调用了ngx_epoll_process_events方法,

static ngx_int_tngx_epoll_process_events(ngx_cycle_t *cycle, ngx_msec_t timer, ngx_uint_t flags){    int                events;    uint32_t           revents;    ngx_int_t          instance, i;    ngx_uint_t         level;    ngx_err_t          err;    ngx_event_t       *rev, *wev;    ngx_queue_t       *queue;    ngx_connection_t  *c;    /* NGX_TIMER_INFINITE == INFTIM */    ngx_log_debug1(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, cycle->log, 0,                   "epoll timer: %M", timer);    events = epoll_wait(ep, event_list, (int) nevents, timer);              // 传入定时器 获取监听列表上面是否有事件发生    err = (events == -1) ? ngx_errno : 0;                                   // 是否出错    if (flags & NGX_UPDATE_TIME || ngx_event_timer_alarm) {        ngx_time_update();                                                  // 检查flags传入是否更新时间    }    if (err) {                                                              // 如果有事件发生        if (err == NGX_EINTR) {                                                 if (ngx_event_timer_alarm) {                ngx_event_timer_alarm = 0;                return NGX_OK;                                              // 如果是定时器事件则正常返回            }            level = NGX_LOG_INFO;        } else {            level = NGX_LOG_ALERT;        }        ngx_log_error(level, cycle->log, err, "epoll_wait() failed");        return NGX_ERROR;                                                   // 否则就返回错误码    }    if (events == 0) {                                                      // 如果没有事件发生        if (timer != NGX_TIMER_INFINITE) {                                  // 如果与超时时间不等则ok            return NGX_OK;        }        ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, 0,                      "epoll_wait() returned no events without timeout");        return NGX_ERROR;                                                   // 否则记录错误并返回    }    for (i = 0; i < events; i++) {                                          // 遍历响应事件列表        c = event_list[i].data.ptr;                                         // 获取监听事件操作指针        instance = (uintptr_t) c & 1;        c = (ngx_connection_t *) ((uintptr_t) c & (uintptr_t) ~1);        rev = c->read;                                                      // 获取读处理        if (c->fd == -1 || rev->instance != instance) {                                 /*             * the stale event from a file descriptor             * that was just closed in this iteration             */            ngx_log_debug1(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, cycle->log, 0,                           "epoll: stale event %p", c);            continue;        }        revents = event_list[i].events;                                     // 获取事件        ngx_log_debug3(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, cycle->log, 0,                       "epoll: fd:%d ev:%04XD d:%p",                       c->fd, revents, event_list[i].data.ptr);        if (revents & (EPOLLERR|EPOLLHUP)) {            ngx_log_debug2(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, cycle->log, 0,                           "epoll_wait() error on fd:%d ev:%04XD",                           c->fd, revents);                                 // 检查是否事件出错        }#if 0        if (revents & ~(EPOLLIN|EPOLLOUT|EPOLLERR|EPOLLHUP)) {            ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, 0,                          "strange epoll_wait() events fd:%d ev:%04XD",                          c->fd, revents);        }#endif        if ((revents & (EPOLLERR|EPOLLHUP))             && (revents & (EPOLLIN|EPOLLOUT)) == 0)        {            /*             * if the error events were returned without EPOLLIN or EPOLLOUT,             * then add these flags to handle the events at least in one             * active handler             */            revents |= EPOLLIN|EPOLLOUT;        }        if ((revents & EPOLLIN) && rev->active) {                           // 有读事件并且该事件活跃#if (NGX_HAVE_EPOLLRDHUP)            if (revents & EPOLLRDHUP) {                rev->pending_eof = 1;            }            rev->available = 1;#endif            rev->ready = 1;                                                 // 设置可接受状态            if (flags & NGX_POST_EVENTS) {                                  // 检查是不是新进连接                queue = rev->accept ? &ngx_posted_accept_events                                    : &ngx_posted_events;                                   ngx_post_event(rev, queue);                                 // 处理新进请求 将事件放入相应队列中            } else {                rev->handler(rev);                                          // 直接处理该请求            }        }        wev = c->write;                                                     // 写事件        if ((revents & EPOLLOUT) && wev->active) {            if (c->fd == -1 || wev->instance != instance) {                /*                 * the stale event from a file descriptor                 * that was just closed in this iteration                 */                ngx_log_debug1(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, cycle->log, 0,                               "epoll: stale event %p", c);                continue;            }            wev->ready = 1;                                                 // 写事件就绪#if (NGX_THREADS)            wev->complete = 1;#endif            if (flags & NGX_POST_EVENTS) {                ngx_post_event(wev, &ngx_posted_events);                    // 加入到写队列中            } else {                wev->handler(wev);                                          // 直接处理该事件            }        }    }    return NGX_OK;}

通过该函数的处理流程待明白了epoll模块作为读写事件的处理机制，进行相关的事件触发处理，通过监听读与写事件从而完成对请求的处理。从代码流程可知，通过将新进入的建立连接的请求列表ngx_posted_accept_events与处理读写请求列表ngx_posted_events从而将两个列表进行分开处理。

总结

本文主要就是分析了Nginx在worker启动之后进行的请求的处理的一个大致流程，与epoll的执行的流程相同，注册相关事件并等待该事件发生，然后调用相关的handler回调方法去执行，从而完成请求的处理。由于本人才疏学浅，如有错误请批评指正。

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