ginx源码分析—架构设计思想

在Nginx的源码中，可以将其分为三个部分：ngx_init_cycle之前、ngx_init_cycle函数以及ngx_init_cycle之后。在ngx_init_cycle之前，代码主要是为了重新启动Nginx而准备的，例如在这个阶段可以接受外部信号，保存传递的参数等。同时，后续的函数也考虑了是否正在重启Nginx。

ngx_init_cycle函数是一个庞大的函数，它调用了各个模块的钩子函数。在这个过程中，可以看到Nginx结构体的使用，例如所有的模块都是ngx_module_t这个结构体。然而，这个结构体中的ctx变量和commands type这三个变量使得各个模块的功能有所不同。将每一个模块都有所归类。

对于一个标准的HTTP请求，Nginx框架试图结束完整的HTTP头部，并在接收到完整的HTTP头部后将请求分发到具体的HTTP模块中处理。最常见的情况是根据请求的URI(URI在HTTP请求的头部信息中)和nginx.conf里的location配置项的匹配度来决定如何分发。

HTTP模块间数据流的传递，各个模块之间的写通过工作，配置文件中的Location块决定了匹配某种URI的请求将会由相应的HTTP模块处理。因此，运行时HTTP框架会在接收完毕HTTP请求的头部后，将请求的URI与配置文件中的所有location进行匹配，匹配后再根据Location{}内的配置项选择HTTP模块来调用。

在ngx_module_t结构体中，init_module和init_process函数指针分别在初始化所有模块时被调用和在worker进程已经产生时被调用。这两个函数指针在ngx_core_event_module模块中实现了与Nginx框架相关的调用。对于一个HTTP模块(如NGX_HTTP_MODULE),ngx_module_t中的ctx指向ngx_http_module_t类型的结构体。这个结构体中有8个函数指针，Nginx会在不同的时刻调用这些回调函数来读取重载配置文件。

一个HTTP请求的处理过程受到许多配置项的影响，这是因为一个HTTP请求可能会被多个HTTP模块同时处理，从而导致先后顺序的问题。由于同一个配置项可以适用于多个server location配置块，因此这个配置项将针对不同的请求产生作用。用户可以根据自己的需求定义模块如何参与HTTP请求的处理。

可以将配置项理解为对某一类HTTP请求感兴趣，当这类请求到达时，系统会根据配置项来判断哪些模块对该请求感兴趣，并调用相应的HTTP模块进行处理。对于具有参数的配置项，NGINX提供了14种常用类型来标识配置项中的参数类型，并提供相应的参数来处理这些参数。

在NGINX源码中，http{}块下有一个ngx_http_conf_ctx_t结构，而每个serve{}块下也有一个ngx_http_conf_ctx_t结构。此外，NGINX允许普通的HTTP处理模块介入其7个阶段来处理请求。然而，大多数HTTP模块(官方模块或第三方模块)仅在NGX_HTTP_CONTENT_PHASE阶段处理请求。

HTTP框架有两种方法让HTTP模块介入处理请求：第一种是，任意一个HTTP模块会对所有的用户请求产生作用；第二种方法是，只对请求的URI匹配了nginx.conf中某些location表达式下的HTTP模块起作用。大部分模块都采用第二种方法处理请求，这种方法的特点是，一个请求仅由一个HTTP模块(在NGX_HTTP_CONTENT_PHASE阶段)处理。如果希望多个HTTP模块共同处理一个请求，通常是由subrequest功能来完成，即将原始请求分为多个子请求，每个子请求再由一个HTTP模块在NGX_HTTP_CONTENT_PHASE阶段处理。

HTTP过滤模块与普通HTTP模块的区别在于，一个请求可以被任意个HTTP过滤模块处理。因此，普通的HTTP模块更倾向于完成请求的核心功能，如静态文件复制等；而HTTP过滤模块则负责处理一些附加功能，如gzip压缩、图片缩略图制作等。这些过滤模块的效果可以根据需要叠加，例如先由Not_modify过滤模块处理浏览器缓存信息，再交给range过滤模块处理HTTP range协议(支持断点续传),然后交由gzip过滤模块进行压缩。一个请求经过各HTTP过滤模块流水线般地依次进行处理。

在普通HTTP模块处理请求完毕，并调用ngx_http_send_header发送HTTP头部，或者调用ngx_http_output_filter发送HTTP包体时，才会由这两个方法依次调用所有的HTTP过滤模块处理这个请求。因此，HTTP过滤模块仅处理服务器发往客户端的HTTP响应，而不处理客户端发往服务器的HTTP请求。

NGINX在进行回应时，分为头部回应和包体回应。过滤链表也分为两个部分。对于某一个过滤模块，插入的时候都是插入这个链表的首部。因此，HTTP过滤模块越靠后，在实际执行请求时就越优先执行。在初始化HTTP过滤模块时，每一个HTTP过滤模块都是将自己插入到整个单链表的首部。