nginx共享内存由master进程通过mmap分配并fork继承，所有worker直接读写同一物理内存，零拷贝协同；需显式声明zone，由slab管理、原子操作和锁机制保障安全读写，大小固定且需预估。
Nginx 的共享内存不是多个 worker 各存一份数据，而是所有 worker 进程直接读写同一块物理内存——由 master 进程一次性分配、fork 继承，实现零拷贝、毫秒级协同。
master 创建，worker 自动继承
启动时，master 进程调用 mmap() 配合 MAP_SHARED | MAP_ANONYMOUS 分配一块匿名内存，内容初始化为 0。随后 fork 出多个 worker 进程：
- 初始只读访问时，所有 worker 共享同一物理页，无复制开销
- 写操作仅对修改页做私有拷贝，不影响其他 worker 对原始共享区的读取
- 虚拟地址可能不同，但 Nginx 内部统一用相对偏移量定位数据，避免指针失效
- 生命周期由 master 全权管理，worker 退出不释放，reload 或退出前需确保无活跃访问
必须显式声明 zone，不能自动启用
共享内存本身没有通用接口，必须通过具体模块的 zone 指令显式创建命名区域：
-
limit_req_zone $binary_remote_addr zone=ip_limit:10m rate=10r/s;→ 限流用，存令牌桶状态 -
proxy_cache_path ... keys_zone=cache_one:50m ...;→ 缓存用，存 key 和过期时间 -
ssl_session_cache shared:SSL:10m;→ SSL 复用，存 session ticket -
lua_shared_dict rate_limit 10m;→ Lua 脚本用，支持原子增减和 TTL
安全读写靠内置机制，不是裸内存操作
直接往共享内存写结构体是危险的。Nginx 提供安全抽象层：
- 底层使用 slab 分配器管理内存，避免碎片和越界
- 计数类操作（如
incr）默认用原子指令（ngx_atomic_fetch_add），无需手动加锁 - 复合更新（如更新缓存状态+时间戳）需包裹
ngx_shmtx_lock/unlock - 哈希表/红黑树等数据结构在初始化时由模块注册回调构建，字段布局严格按偏移计算
大小要一次定好，不可运行时扩容
共享内存区域大小在配置中固定，上线前需预估：
- 缓存
keys_zone：每 1MB 约存 8000–12000 个 key（取决于 key 长度） - 限流/连接限制 zone：按并发 key 数 ×（结构体大小 + 哈希表冗余）× 1.5 估算
- 过小 → 哈希冲突高、条目被 LRU 强制淘汰；过大 → 浪费内存，影响 slab 效率
- reload 会清空 zone（除非配置未改动 zone 定义），TTL 过期由后台惰性回收，不阻塞请求
