nginx的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是由核心部分和一系列的功能模塊所組成莱衩。這樣劃分是為了使得每個模塊的功能相對簡單毡庆，便于開發(fā)吃媒，同時也便于對系統(tǒng)進行功能擴展。為了便于描述爹袁，下文中我們將使用nginx core來稱呼nginx的核心功能部分远荠。
nginx提供了web服務(wù)器的基礎(chǔ)功能，同時提供了web服務(wù)反向代理失息，email服務(wù)反向代理功能譬淳。nginx core實現(xiàn)了底層的通訊協(xié)議，為其他模塊和nginx進程構(gòu)建了基本的運行時環(huán)境盹兢，并且構(gòu)建了其他各模塊的協(xié)作基礎(chǔ)瘦赫。除此之外，或者說大部分與協(xié)議相關(guān)的蛤迎，或者應(yīng)用相關(guān)的功能都是在這些模塊中所實現(xiàn)的确虱。我們的RTMP服務(wù)同樣以模塊的形式實現(xiàn)。
模塊概述
nginx將各功能模塊組織成一條鏈替裆，當有請求到達的時候校辩，請求依次經(jīng)過這條鏈上的部分或者全部模塊，進行處理辆童。每個模塊實現(xiàn)特定的功能宜咒。例如，實現(xiàn)對請求解壓縮的模塊把鉴，實現(xiàn)SSI的模塊故黑，實現(xiàn)與上游服務(wù)器進行通訊的模塊，實現(xiàn)與FastCGI服務(wù)進行通訊的模塊庭砍。
有兩個模塊比較特殊场晶，他們居于nginx core和各功能模塊的中間。這兩個模塊就是http模塊和mail模塊怠缸。這2個模塊在nginx core之上實現(xiàn)了另外一層抽象诗轻，處理與HTTP協(xié)議和email相關(guān)協(xié)議（SMTP/POP3/IMAP）有關(guān)的事件，并且確保這些事件能被以正確的順序調(diào)用其他的一些功能模塊揭北。
目前HTTP協(xié)議是被實現(xiàn)在http模塊中的扳炬，但是有可能將來被剝離到一個單獨的模塊中吏颖，以擴展nginx支持SPDY協(xié)議。
模塊的分類
nginx的模塊根據(jù)其功能基本上可以分為以下幾種類型：
- event module:
搭建了獨立于操作系統(tǒng)的事件處理機制的框架恨樟，及提供了各具體事件的處理半醉。包括ngx_events_module， ngx_event_core_module和ngx_epoll_module等劝术。nginx具體使用何種事件處理模塊奉呛，這依賴于具體的操作系統(tǒng)和編譯選項。 - phase handler:
此類型的模塊也被直接稱為handler模塊夯尽。主要負責處理客戶端請求并產(chǎn)生待響應(yīng)內(nèi)容瞧壮，比如ngx_http_static_module模塊，負責客戶端的靜態(tài)頁面請求處理并將對應(yīng)的磁盤文件準備為響應(yīng)內(nèi)容輸出匙握。 - output filter:
也稱為filter模塊咆槽，主要是負責對輸出的內(nèi)容進行處理，可以對輸出進行修改圈纺。例如秦忿，可以實現(xiàn)對輸出的所有html頁面增加預(yù)定義的footbar一類的工作，或者對輸出的圖片的URL進行替換之類的工作蛾娶。 - upstream:
upstream模塊實現(xiàn)反向代理的功能灯谣，將真正的請求轉(zhuǎn)發(fā)到后端服務(wù)器上，并從后端服務(wù)器上讀取響應(yīng)蛔琅，發(fā)回客戶端胎许。upstream模塊是一種特殊的handler，只不過響應(yīng)內(nèi)容不是真正由自己產(chǎn)生的罗售，而是從后端服務(wù)器上讀取的辜窑。 - load-balancer:
負載均衡模塊，實現(xiàn)特定的算法寨躁，在眾多的后端服務(wù)器中穆碎，選擇一個服務(wù)器出來作為某個請求的轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器。
請求的處理流程
為了讓大家更好的了解nginx中請求處理過程职恳，我們以HTTP Request為例所禀，來做一下詳細地說明。
從nginx的內(nèi)部來看放钦，一個HTTP Request的處理過程涉及到以下幾個階段色徘。
- 初始化HTTP Request（讀取來自客戶端的數(shù)據(jù)，生成HTTP Request對象最筒，該對象含有該請求所有的信息）贺氓。
- 處理請求頭。
- 處理請求體床蜘。
- 如果有的話辙培，調(diào)用與此請求（URL或者Location）關(guān)聯(lián)的handler。
- 依次調(diào)用各phase handler進行處理邢锯。
在這里扬蕊，我們需要了解一下phase handler這個概念。phase字面的意思丹擎，就是階段尾抑。所以phase handlers也就好理解了，就是包含若干個處理階段的一些handler蒂培。
在每一個階段再愈，包含有若干個handler，再處理到某個階段的時候护戳，依次調(diào)用該階段的handler對HTTP Request進行處理翎冲。
通常情況下，一個phase handler對這個request進行處理媳荒，并產(chǎn)生一些輸出抗悍。通常phase handler是與定義在配置文件中的某個location相關(guān)聯(lián)的。
一個phase handler通常執(zhí)行以下幾項任務(wù)：
- 獲取location配置钳枕。
- 產(chǎn)生適當?shù)捻憫?yīng)缴渊。
- 發(fā)送response header。
- 發(fā)送response body鱼炒。
當nginx讀取到一個HTTP Request的header的時候衔沼，nginx首先查找與這個請求關(guān)聯(lián)的虛擬主機的配置。如果找到了這個虛擬主機的配置昔瞧，那么通常情況下俐巴，這個HTTP Request將會經(jīng)過以下幾個階段的處理（phase handlers）：
- NGX_HTTP_POST_READ_PHASE: 讀取請求內(nèi)容階段
- NGX_HTTP_SERVER_REWRITE_PHASE: Server請求地址重寫階段
- NGX_HTTP_FIND_CONFIG_PHASE: 配置查找階段:
- NGX_HTTP_REWRITE_PHASE: Location請求地址重寫階段
- NGX_HTTP_POST_REWRITE_PHASE: 請求地址重寫提交階段
- NGX_HTTP_PREACCESS_PHASE: 訪問權(quán)限檢查準備階段
- NGX_HTTP_ACCESS_PHASE: 訪問權(quán)限檢查階段
- NGX_HTTP_POST_ACCESS_PHASE: 訪問權(quán)限檢查提交階段
- NGX_HTTP_TRY_FILES_PHASE: 配置項try_files處理階段
- NGX_HTTP_CONTENT_PHASE:內(nèi)容產(chǎn)生階段
- NGX_HTTP_LOG_PHASE: 日志模塊處理階段
在內(nèi)容產(chǎn)生階段，為了給一個request產(chǎn)生正確的響應(yīng)硬爆，nginx必須把這個request交給一個合適的content handler去處理欣舵。如果這個request對應(yīng)的location在配置文件中被明確指定了一個content handler，那么nginx就可以通過對location的匹配缀磕，直接找到這個對應(yīng)的handler缘圈，并把這個request交給這個content handler去處理。這樣的配置指令包括像袜蚕，perl糟把，flv，proxy_pass牲剃，mp4等遣疯。
如果一個request對應(yīng)的location并沒有直接有配置的content handler，那么nginx依次嘗試:
- 如果一個location里面有配置 random_index on凿傅，那么隨機選擇一個文件缠犀，發(fā)送給客戶端数苫。
- 如果一個location里面有配置 index指令，那么發(fā)送index指令指明的文件辨液，給客戶端虐急。
- 如果一個location里面有配置 autoindex on，那么就發(fā)送請求地址對應(yīng)的服務(wù)端路徑下的文件列表給客戶端滔迈。
- 如果這個request對應(yīng)的location上有設(shè)置gzip_static on止吁，那么就查找是否有對應(yīng)的.gz文件存在，有的話燎悍，就發(fā)送這個給客戶端（客戶端支持gzip的情況下）敬惦。
- 請求的URI如果對應(yīng)一個靜態(tài)文件，static module就發(fā)送靜態(tài)文件的內(nèi)容到客戶端谈山。
內(nèi)容產(chǎn)生階段完成以后俄删，生成的輸出會被傳遞到filter模塊去進行處理。filter模塊也是與location相關(guān)的勾哩。所有的fiter模塊都被組織成一條鏈抗蠢。輸出會依次穿越所有的filter，直到有一個filter模塊的返回值表明已經(jīng)處理完成思劳。
這里列舉幾個常見的filter模塊迅矛，例如：
- server-side includes。
- XSLT filtering潜叛。
- 圖像縮放之類的秽褒。
- gzip壓縮。
在所有的filter中威兜，有幾個filter模塊需要關(guān)注一下销斟。按照調(diào)用的順序依次說明如下：
- write:寫輸出到客戶端，實際上是寫到連接對應(yīng)的socket上椒舵。
- postpone:這個filter是負責subrequest的蚂踊，也就是子請求的。
- copy:將一些需要復(fù)制的buf(文件或者內(nèi)存)重新復(fù)制一份然后交給剩余的body filter處理笔宿。
