nginx如何處理http請求

這篇文章給大家分享的是有關nginx如何處理http請求的內容。小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考，一起跟隨小編過來看看吧。

一、event事件與http框架的交互

        在接收完http請求行、http請求頭部后，會調用ngx_http_process_request這個函數開始處理http請求。因為一個http請求由11個處理階段組成，而每一個處理階段都允許多個http模塊介入，因此在這個函數中，將調度各個階段的http模塊共同完成這個請求。

//接收到http請求行與請求頭后，http的處理流程,是第一個http處理請求的讀事件回調 
//這個函數執行后，將把讀寫事件的回調設置為ngx_http_request_handler。這樣下次再有事件時 
//將調用ngx_http_request_handler函數來處理，而不會再調用ngx_http_process_request了 
static void ngx_http_process_request(ngx_http_request_t *r) 
{ 
  ngx_connection_t *c; 
  c = r->connection; 
  //因為已經接收完http請求行、請求頭部了，準備調用各個http模塊處理請求了。 
  //因此需要接收任何來自客戶端的讀事件，也就不存在接收http請求頭部超時問題 
  if (c->read->timer_set)  
  { 
    ngx_del_timer(c->read); 
  } 
  //重新設置當前連接的讀寫事件回調 
  c->read->handler = ngx_http_request_handler; 
  c->write->handler = ngx_http_request_handler; 
  //設置http請求對象的讀事件回調，這個回調不做任何的事情。 
  //那http請求對象的讀事件回調，與上面的連接對應的讀事件回調有什么關系呢? 
  //當讀事件發生后，連接對應的讀事件回調ngx_http_request_handler會被調用， 
  //在這個回調內會調用http請求對象的讀事件回調ngx_http_block_reading，而這個回調是 
  //不會做任何事件的，因此相當于忽略了讀事件。因為已經接收完了請求行請求頭，現在要做的是調用各個http模塊， 
  //對接收到的請求行請求頭進行處理 
  r->read_event_handler = ngx_http_block_reading; 
 
  //調用各個http模塊協同處理這個請求 
  ngx_http_handler(r); 
  //處理子請求 
  ngx_http_run_posted_requests(c); 
}

      ngx_http_process_request函數只會被調用一次。如果一次調度并不能處理完11個http階段，那會將連接對象對應的讀事件、寫事件回調設置為ngx_http_request_handler。而請求對象的讀事件設置為ngx_http_block_reading， 請求對象的寫事件回調設置為ngx_http_core_run_phases, 這個回調在ngx_http_handler內設置。這樣在事件再次到來時不會調用

ngx_http_process_request函數處理了。那event事件模塊的讀寫事件回調與http請求對象的讀寫事件回調有什么關系呢?

//http請求處理讀與寫事件的回調，在ngx_http_process_request函數中設置。 
//這個函數中將會調用http請求對象的讀寫事件回調。將event事件模塊與http框架關聯起來 
static void ngx_http_request_handler(ngx_event_t *ev) 
{ 
  //如果同時發生讀寫事件，則只有寫事件才會觸發。寫事件優先級更高 
  if (ev->write)  
  { 
    r->write_event_handler(r);  //在函數ngx_http_handler設置為:ngx_http_core_run_phases 
 
  } 
  else 
  { 
    r->read_event_handler(r);  //在函數ngx_http_process_request設置為:ngx_http_block_reading 
  } 
 
  //處理子請求 
  ngx_http_run_posted_requests(c); 
}

可以看到，連接對象的讀事件回調中，會調用http請求對象的讀事件回調。連接對象的寫事件回調會調用http請求對象的寫事件回調。

        圖中可看出，在event的讀事件發生時，epoll返回后會調用讀事件的回調ngx_http_request_handler。在這個讀事件回調中，又會調用http框架，也就是http請求對象的讀事件回調ngx_http_block_reading，這個http請求對象的讀事件回調是不做任何事情的，相當于忽略讀事件。因此http框架將會返回到事件模塊。那為什么要忽略讀事件呢?因為http請求行、請求頭部都已經全部接收完成了， 現在要做的是調度各個http模塊共同協作，完成對接收到的請求行，請求頭部的處理。因此不需要接收來自客戶端任何數據了。

        對于寫事件的處理就復雜多了,  在event的寫事件發生時，epoll返回后會調用寫事件的回調ngx_http_request_handler，在這個寫事件回調中，又會調用http框架，也就是http請求對象的寫事件回調ngx_http_core_run_phases。這個http框架的回調會調度介入11個請求階段的各個http模塊的hander方法，共同完成http請求。

二、調度http模塊處理請求

        在上面代碼中，會調度ngx_http_core_run_phases這個函數，使得各個http模塊能介入到http請求中來。而這個函數是在ngx_http_handler設置的。

//調用各個http模塊協同處理這個請求 
void ngx_http_handler(ngx_http_request_t *r) 
{ 
  //不需要進行內部跳轉。什么是內部跳轉? 例如有個location結構，里面的 
  // 
  if (!r->internal)   
  { 
    //將數組序號設為0,表示從數組第一個元素開始處理http請求 
    //這個下標很重要，決定了當前要處理的是11個階段中的哪一個階段， 
    //以及由這個階段的哪個http模塊處理請求 
    r->phase_handler = 0; 
  }  
  else  
  { 
    //需要做內部跳轉 
    cmcf = ngx_http_get_module_main_conf(r, ngx_http_core_module); 
    //將序號設置為server_rewrite_index 
    r->phase_handler = cmcf->phase_engine.server_rewrite_index; 
  } 
  //設置請求對象的寫事件回調，這個回調將會調度介入11個http階段的各個http模塊 
  //共同完成對請求的處理 
  r->write_event_handler = ngx_http_core_run_phases; 
  //開始調度介入11個http階段的各個http模塊 
  ngx_http_core_run_phases(r); 
}

而ngx_http_core_run_phases函數就很簡單了，調度介入11個http處理階段的所有http模塊的checker方法。

//調用各個http模塊協同處理這個請求, checker函數內部會修改phase_handler 
void ngx_http_core_run_phases(ngx_http_request_t *r) 
{ 
  cmcf = ngx_http_get_module_main_conf(r, ngx_http_core_module); 
  ph = cmcf->phase_engine.handlers; 
  //調用各個http模塊的checker方法，使得各個http模塊可以介入http請求 
  while (ph[r->phase_handler].checker) 
  { 
    rc = ph[r->phase_handler].checker(r, &ph[r->phase_handler]); 
    //從http模塊返回NGX_OK，http框架則會把控制全交還給事件模塊 
    if (rc == NGX_OK)     
    { 
      return; 
    } 
  }

假設階段2有三個http模塊介入了http請求， 階段3有一個模塊介入了http請求、階段4也有一個模塊介入了請求。當開始處理階段2時，將調用階段2中的所有http模塊進行處理，此時phase_handler指向階段2的開始位置。之后每處理完階段2中的一個模塊時，phase_handler指向階段2的下一個模塊，直到階段2處理完成。

        當階段2中的所有http模塊都處理完成時，phase_handler將指向階段3

        因階段3只有一個http模塊，因此當階段3中的所有http模塊都處理完成時，phase_handler將指向階段4

        那這個handlers數組是什么時候創建的呢? 每一個http模塊的checker回調又是做什么呢? 接下來將分析這兩個問題

三、11個http請求階段數組創建

        在解析nginx.conf配置文件時，解析到http塊時，會調用ngx_http_block這個函數開始解析http塊。在這個函數中，也會把所有需要介入到11個http請求階段的http模塊，注冊到數組中。

//開始解析http塊 
static char * ngx_http_block(ngx_conf_t *cf, ngx_command_t *cmd, void *conf) 
{ 
  //http配置解析完成后的后續處理,使得各個http模塊可以介入到11個http階段 
  for (m = 0; ngx_modules[m]; m++)  
  { 
    if (ngx_modules[m]->type != NGX_HTTP_MODULE)  
    { 
      continue; 
    } 
 
    module = ngx_modules[m]->ctx; 
    if (module->postconfiguration)  
    { 
      //每一個http模塊的在這個postconfiguration函數中，都可以把自己注冊到11個http階段 
      if (module->postconfiguration(cf) != NGX_OK)  
      { 
        return NGX_CONF_ERROR; 
      } 
    } 
  } 
}

        例如ngx_http_static_module靜態模塊，會將自己介入11個http階段的NGX_HTTP_CONTENT_PHASE階段回調設置為ngx_http_static_handler

//靜態模塊將自己注冊到11個http請求階段中的NGX_HTTP_CONTENT_PHASE階段 
static ngx_int_t ngx_http_static_init(ngx_conf_t *cf) 
{ 
  cmcf = ngx_http_conf_get_module_main_conf(cf, ngx_http_core_module); 
  h = ngx_array_push(&cmcf->phases[NGX_HTTP_CONTENT_PHASE].handlers); 
 
  //靜態模塊在NGX_HTTP_CONTENT_PHASE階段的處理方法 
  *h = ngx_http_static_handler; 
 
  return NGX_OK; 
}

例如: ngx_http_access_module訪問權限模塊，會將自己介入11個http階段的NGX_HTTP_ACCESS_PHASE階段回調設置為ngx_http_access_handler

//訪問權限模塊將自己注冊到11個http請求階段中的NGX_HTTP_ACCESS_PHASE階段 
static ngx_int_t ngx_http_access_init(ngx_conf_t *cf) 
{ 
  cmcf = ngx_http_conf_get_module_main_conf(cf, ngx_http_core_module); 
  h = ngx_array_push(&cmcf->phases[NGX_HTTP_ACCESS_PHASE].handlers); 
   
  //訪問權限模塊在NGX_HTTP_ACCESS_PHASE階段的處理方法 
  *h = ngx_http_access_handler; 
   
  return NGX_OK; 
}

上面的這些操作，只是把需要介入到11個http階段的http模塊保存到了ngx_http_core_main_conf_t中的phases成員中，并沒有保存到phase_engine中。那什么時候將phases的內容保存到phase_engine中呢?  還是在ngx_http_block函數中完成

//開始解析http塊 
static char * ngx_http_block(ngx_conf_t *cf, ngx_command_t *cmd, void *conf) 
{ 
    //初始化請求的各個階段 
  if (ngx_http_init_phase_handlers(cf, cmcf) != NGX_OK)  
  { 
    return NGX_CONF_ERROR; 
  } 
}

假設階段1有一個http模塊介入請求，階段2有三個http模塊介入請求、階段3也有一個http模塊介入請求。則ngx_http_init_phase_handlers這個函數調用后，從ngx_http_phase_t   phases[11]數組轉換到ngx_http_phase_handler_t    handlers數組的過程如下圖所示:

//初始化請求的各個階段 
static ngx_int_t ngx_http_init_phase_handlers(ngx_conf_t *cf, ngx_http_core_main_conf_t *cmcf) 
{ 
  //11個http請求階段，每一個階段都可以有多個http模塊介入。 
  //這里統計11個節點一共有多個少http模塊。以便下面開辟空間 
  for (i = 0; i < NGX_HTTP_LOG_PHASE; i++)  
  { 
    n += cmcf->phases[i].handlers.nelts; 
  } 
  //開辟空間，存放介入11個處理階段的所有http模塊的回調 
  ph = ngx_pcalloc(cf->pool,n * sizeof(ngx_http_phase_handler_t) + sizeof(void *)); 
  cmcf->phase_engine.handlers = ph; 
  n = 0; 
 
  //對于每一個http處理階段，給該階段中所有介入的http模塊賦值 
  for (i = 0; i < NGX_HTTP_LOG_PHASE; i++) 
  { 
    h = cmcf->phases[i].handlers.elts; 
 
    switch (i)  
    { 
      case NGX_HTTP_SERVER_REWRITE_PHASE://根據請求的uri查找location之前，修改請求的uri階段 
        if (cmcf->phase_engine.server_rewrite_index == (ngx_uint_t) -1)  
        { 
          cmcf->phase_engine.server_rewrite_index = n; //重定向模塊在數組中的位置 
        } 
        checker = ngx_http_core_rewrite_phase;   //每一個階段的checker回調 
        break; 
      case NGX_HTTP_FIND_CONFIG_PHASE://根據請求的uri查找location階段(只能由http框架實現) 
        find_config_index = n; 
        ph->checker = ngx_http_core_find_config_phase; 
        n++; 
        ph++; 
        continue; 
      case NGX_HTTP_REWRITE_PHASE:  //根據請求的rui查找location之后，修改請求的uri階段 
        if (cmcf->phase_engine.location_rewrite_index == (ngx_uint_t) -1) 
        { 
          cmcf->phase_engine.location_rewrite_index = n; 
        } 
        checker = ngx_http_core_rewrite_phase; 
        break; 
      case NGX_HTTP_POST_REWRITE_PHASE: //NGX_HTTP_REWRITE_PHASE階段修改rul后，防止遞歸修改uri導致死循環階段 
        if (use_rewrite)  
        { 
          ph->checker = ngx_http_core_post_rewrite_phase; 
          ph->next = find_config_index;//目的是為了地址重寫后，跳轉到NGX_HTTP_FIND_CONFIG_PHASE階段，根據 
                        //url重寫查找location 
          n++; 
          ph++; 
        } 
        continue; 
      case NGX_HTTP_ACCESS_PHASE:     //是否允許訪問服務器階段 
        checker = ngx_http_core_access_phase; 
        n++; 
        break; 
      case NGX_HTTP_POST_ACCESS_PHASE:  //根據NGX_HTTP_ACCESS_PHASE階段的錯誤碼，給客戶端構造響應階段 
        if (use_access)  
        { 
          ph->checker = ngx_http_core_post_access_phase; 
          ph->next = n; 
          ph++; 
        } 
        continue; 
      case NGX_HTTP_TRY_FILES_PHASE:   //try_file階段 
        if (cmcf->try_files)  
        { 
          ph->checker = ngx_http_core_try_files_phase; 
          n++; 
          ph++; 
        } 
        continue; 
      case NGX_HTTP_CONTENT_PHASE:    //處理http請求內容階段，大部分http模塊最愿意介入的階段 
        checker = ngx_http_core_content_phase; 
        break; 
      default: 
        //NGX_HTTP_POST_READ_PHASE,  
        //NGX_HTTP_PREACCESS_PHASE,  
        //NGX_HTTP_LOG_PHASE三個階段的checker方法 
        checker = ngx_http_core_generic_phase; 
    } 
    n += cmcf->phases[i].handlers.nelts; 
    //每一個階段中所介入的所有http模塊，同一個階段中的所有http模塊有唯一的checker回調， 
    //但handler回調每一個模塊自己實現 
    for (j = cmcf->phases[i].handlers.nelts - 1; j >=0; j--)  
    { 
      ph->checker = checker;     
      ph->handler = h[j]; 
      ph->next = n; 
      ph++; 
    } 
  } 
  return NGX_OK; 
}

四、http階段的checker回調

        在11個http處理階段中，每一個階段都有一個checker函數，當然有些階段的checker函數是相同的。對每一個處理階段，介入這個階段的所有http模塊都共用同一個checker函數。這些checker函數的作用是調度介入這個階段的所有http模塊的handler方法，或者切換到一下個http請求階段。下面分析下NGX_HTTP_POST_READ_PHASE，NGX_HTTP_PREACCESS_PHASE，NGX_HTTP_LOG_PHASE三個階段的checker方法。

//NGX_HTTP_POST_READ_PHASE,  
//NGX_HTTP_PREACCESS_PHASE,  
//NGX_HTTP_LOG_PHASE三個階段的checker方法 
//返回值: NGX_OK，http框架會將控制權交還給epoll模塊 
ngx_int_t ngx_http_core_generic_phase(ngx_http_request_t *r,ngx_http_phase_handler_t *ph) 
{ 
  ngx_int_t rc; 
  //調用http模塊的處理方法，這樣這個http模塊就介入到了這個請求階段 
  rc = ph->handler(r); 
  //跳轉到下一個http階段執行 
  if (rc == NGX_OK)         
  { 
    r->phase_handler = ph->next; 
    return NGX_AGAIN; 
  } 
   
  //執行本階段的下一個http模塊 
  if (rc == NGX_DECLINED)      
  { 
    r->phase_handler++; 
    return NGX_AGAIN; 
  } 
 
  //表示剛執行的handler無法在這一次調度中處理完這一個階段， 
  //需要多次調度才能完成 
  if (rc == NGX_AGAIN || rc == NGX_DONE)  
                       
  { 
    return NGX_OK; 
  } 
  //返回出錯 
  /* rc == NGX_ERROR || rc == NGX_HTTP_... */ 
  ngx_http_finalize_request(r, rc); 
 
  return NGX_OK; 
}

到此http框架調度各個http模塊共同完成http請求已經分析完了，

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