nginx怎麼處理http請求
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- 2023-06-03 18:41:311951瀏覽
一、event事件與http框架的互動
在接收完http請求行、http請求頭部後，會呼叫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模組介入，因此在這個函數中，將調度各階段的http模組共同完成這個請求。
//接收到http请求行与请求头后，http的处理流程,是第一个http处理请求的读事件回调
//这个函数执行后，将把读写事件的回调设置为ngx_http_request_handler。这样下次再有事件时
//将调用ngx_http_request_handler函数来处理，而不会再调用ngx_http_process_request了
static void ngx_http_process_request(ngx_http_request_t *r)
{
ngx_connection_t *c;
c = r->connection;
//因为已经接收完http请求行、请求头部了，准备调用各个http模块处理请求了。
//因此需要接收任何来自客户端的读事件，也就不存在接收http请求头部超时问题
if (c->read->timer_set)
{
ngx_del_timer(c->read);
}
//重新设置当前连接的读写事件回调
c->read->handler = ngx_http_request_handler;
c->write->handler = ngx_http_request_handler;
//设置http请求对象的读事件回调，这个回调不做任何的事情。
//那http请求对象的读事件回调，与上面的连接对应的读事件回调有什么关系呢?
//当读事件发生后，连接对应的读事件回调ngx_http_request_handler会被调用，
//在这个回调内会调用http请求对象的读事件回调ngx_http_block_reading，而这个回调是
//不会做任何事件的，因此相当于忽略了读事件。因为已经接收完了请求行请求头，现在要做的是调用各个http模块，
//对接收到的请求行请求头进行处理
r->read_event_handler = ngx_http_block_reading;
//调用各个http模块协同处理这个请求
ngx_http_handler(r);
//处理子请求
ngx_http_run_posted_requests(c);
}ngx_http_process_request函數只會被呼叫一次。如果一次調度並不能處理完11個http階段，那會將連線物件對應的讀取事件、寫事件回呼設為ngx_http_request_handler。而請求物件的讀取事件設定為ngx_http_block_reading， 請求物件的寫事件回呼設定為ngx_http_core_run_phases, 這個回呼在ngx_http_handler內設定。這樣在事件再次到來時不會呼叫
ngx_http_process_request函式處理了。那event事件模組的讀寫事件回呼與http請求物件的讀寫事件回呼有什麼關係呢?
//http请求处理读与写事件的回调，在ngx_http_process_request函数中设置。
//这个函数中将会调用http请求对象的读写事件回调。将event事件模块与http框架关联起来
static void ngx_http_request_handler(ngx_event_t *ev)
{
//如果同时发生读写事件，则只有写事件才会触发。写事件优先级更高
if (ev->write)
{
r->write_event_handler(r); //在函数ngx_http_handler设置为:ngx_http_core_run_phases
}
else
{
r->read_event_handler(r); //在函数ngx_http_process_request设置为:ngx_http_block_reading
}
//处理子请求
ngx_http_run_posted_requests(c);
}可以看到，連接物件的讀取事件回呼中，會呼叫http請求物件的讀取事件回呼。連接物件的寫事件回呼會呼叫http請求物件的寫事件回呼。
圖中可看出，在event的讀取事件發生時，epoll返回後會呼叫讀取事件的回呼ngx_http_request_handler。在這個讀取事件回呼中，又會呼叫http框架，也就是http請求物件的讀取事件回呼ngx_http_block_reading，這個http請求物件的讀取事件回呼是不做任何事情的，相當於忽略讀取事件。因此http框架將會回到事件模組。那為什麼要忽略讀取事件呢?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模組共同協作，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資料了。
寫入事件的處理就複雜多了, 在event的寫事件發生時，epoll返回後會呼叫寫事件的回呼中，又會呼叫http框架，也就是http請求物件的寫事件回呼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模組的hander方法，共同完成http請求。
二、調度http模組處理請求
在上面程式碼中，會調度ngx_http_core_run_phases這個函數，使得各個http模組能介入到http請求中。而這個函數是在ngx_http_handler設定的。
//调用各个http模块协同处理这个请求
void ngx_http_handler(ngx_http_request_t *r)
{
//不需要进行内部跳转。什么是内部跳转? 例如有个location结构，里面的
//
if (!r->internal)
{
//将数组序号设为0,表示从数组第一个元素开始处理http请求
//这个下标很重要，决定了当前要处理的是11个阶段中的哪一个阶段，
//以及由这个阶段的哪个http模块处理请求
r->phase_handler = 0;
}
else
{
//需要做内部跳转
cmcf = ngx_http_get_module_main_conf(r, ngx_http_core_module);
//将序号设置为server_rewrite_index
r->phase_handler = cmcf->phase_engine.server_rewrite_index;
}
//设置请求对象的写事件回调，这个回调将会调度介入11个http阶段的各个http模块
//共同完成对请求的处理
r->write_event_handler = ngx_http_core_run_phases;
//开始调度介入11个http阶段的各个http模块
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模組的checker方法。
//调用各个http模块协同处理这个请求, checker函数内部会修改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;
//调用各个http模块的checker方法，使得各个http模块可以介入http请求
while (ph[r->phase_handler].checker)
{
rc = ph[r->phase_handler].checker(r, &ph[r->phase_handler]);
//从http模块返回ngx_ok，http框架则会把控制全交还给事件模块
if (rc == ngx_ok)
{
return;
}
}假設階段2有三個http模組介入了http請求， 階段3有一個模組介入了http請求、階段4也有一個模組介入了請求。當開始處理階段2時，將呼叫階段2中的所有http模組進行處理，此時phase_handler指向階段2的開始位置。之後每處理完階段2中的一個模組時，phase_handler指向階段2的下一個模組，直到階段2處理完成。
當階段2中的所有http模組都處理完成時，phase_handler會指向階段3
######## #### 因階段3只有一個http模組，因此當階段3中的所有http模組都處理完成時，phase_handler將指向階段4#################### ## 那這個handlers數組是什麼時候創建的呢? 每一個http模組的checker回呼又是做什麼呢? 接下來將分析這兩個問題##########三、11個http請求階段陣列建立######### 在解析nginx.conf設定檔時，解析到http區塊時，會呼叫ngx_http_block這個函數開始解析http區塊。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模組，註冊到陣列中。 ###
//开始解析http块
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续处理,使得各个http模块可以介入到11个http阶段
for (m = 0; ngx_modules[m]; m++)
{
if (ngx_modules[m]->type != ngx_http_module)
{
continue;
}
module = ngx_modules[m]->ctx;
if (module->postconfiguration)
{
//每一个http模块的在这个postconfiguration函数中，都可以把自己注册到11个http阶段
if (module->postconfiguration(cf) != ngx_ok)
{
return ngx_conf_error;
}
}
}
}### 例如ngx_http_static_module靜態模組，會將自己介入11個http階段的ngx_http_content_phase階段回呼設定為ngx_http_static_handler###//静态模块将自己注册到11个http请求阶段中的ngx_http_content_phase阶段
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);
//静态模块在ngx_http_content_phase阶段的处理方法
*h = ngx_http_static_handler;
return ngx_ok;
}例如: ngx_http_access_module访问权限模块，会将自己介入11个http阶段的ngx_http_access_phase阶段回调设置为ngx_http_access_handler
//访问权限模块将自己注册到11个http请求阶段中的ngx_http_access_phase阶段
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);
//访问权限模块在ngx_http_access_phase阶段的处理方法
*h = ngx_http_access_handler;
return ngx_ok;
}上面的这些操作，只是把需要介入到11个http阶段的http模块保存到了ngx_http_core_main_conf_t中的phases成员中，并没有保存到phase_engine中。那什么时候将phases的内容保存到phase_engine中呢? 还是在ngx_http_block函数中完成
//开始解析http块
static char * ngx_http_block(ngx_conf_t *cf, ngx_command_t *cmd, void *conf)
{
//初始化请求的各个阶段
if (ngx_http_init_phase_handlers(cf, cmcf) != ngx_ok)
{
return ngx_conf_error;
}
}假设阶段1有一个http模块介入请求，阶段2有三个http模块介入请求、阶段3也有一个http模块介入请求。则ngx_http_init_phase_handlers这个函数调用后，从ngx_http_phase_t phases[11]数组转换到ngx_http_phase_handler_t handlers数组的过程如下图所示:
//初始化请求的各个阶段
static ngx_int_t ngx_http_init_phase_handlers(ngx_conf_t *cf, ngx_http_core_main_conf_t *cmcf)
{
//11个http请求阶段，每一个阶段都可以有多个http模块介入。
//这里统计11个节点一共有多个少http模块。以便下面开辟空间
for (i = 0; i < ngx_http_log_phase; i++)
{
n += cmcf->phases[i].handlers.nelts;
}
//开辟空间，存放介入11个处理阶段的所有http模块的回调
ph = ngx_pcalloc(cf->pool,n * sizeof(ngx_http_phase_handler_t) + sizeof(void *));
cmcf->phase_engine.handlers = ph;
n = 0;
//对于每一个http处理阶段，给该阶段中所有介入的http模块赋值
for (i = 0; i < ngx_http_log_phase; i++)
{
h = cmcf->phases[i].handlers.elts;
switch (i)
{
case ngx_http_server_rewrite_phase://根据请求的uri查找location之前，修改请求的uri阶段
if (cmcf->phase_engine.server_rewrite_index == (ngx_uint_t) -1)
{
cmcf->phase_engine.server_rewrite_index = n; //重定向模块在数组中的位置
}
checker = ngx_http_core_rewrite_phase; //每一个阶段的checker回调
break;
case ngx_http_find_config_phase://根据请求的uri查找location阶段(只能由http框架实现)
find_config_index = n;
ph->checker = ngx_http_core_find_config_phase;
n++;
ph++;
continue;
case ngx_http_rewrite_phase: //根据请求的rui查找location之后，修改请求的uri阶段
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阶段修改rul后，防止递归修改uri导致死循环阶段
if (use_rewrite)
{
ph->checker = ngx_http_core_post_rewrite_phase;
ph->next = find_config_index;//目的是为了地址重写后，跳转到ngx_http_find_config_phase阶段，根据
//url重写查找location
n++;
ph++;
}
continue;
case ngx_http_access_phase: //是否允许访问服务器阶段
checker = ngx_http_core_access_phase;
n++;
break;
case ngx_http_post_access_phase: //根据ngx_http_access_phase阶段的错误码，给客户端构造响应阶段
if (use_access)
{
ph->checker = ngx_http_core_post_access_phase;
ph->next = n;
ph++;
}
continue;
case ngx_http_try_files_phase: //try_file阶段
if (cmcf->try_files)
{
ph->checker = ngx_http_core_try_files_phase;
n++;
ph++;
}
continue;
case ngx_http_content_phase: //处理http请求内容阶段，大部分http模块最愿意介入的阶段
checker = ngx_http_core_content_phase;
break;
default:
//ngx_http_post_read_phase,
//ngx_http_preaccess_phase,
//ngx_http_log_phase三个阶段的checker方法
checker = ngx_http_core_generic_phase;
}
n += cmcf->phases[i].handlers.nelts;
//每一个阶段中所介入的所有http模块，同一个阶段中的所有http模块有唯一的checker回调，
//但handler回调每一个模块自己实现
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阶段的checker回调
在11个http处理阶段中，每一个阶段都有一个checker函数，当然有些阶段的checker函数是相同的。对每一个处理阶段，介入这个阶段的所有http模块都共用同一个checker函数。这些checker函数的作用是调度介入这个阶段的所有http模块的handler方法，或者切换到一下个http请求阶段。下面分析下ngx_http_post_read_phase，ngx_http_preaccess_phase，ngx_http_log_phase三个阶段的checker方法。
//ngx_http_post_read_phase,
//ngx_http_preaccess_phase,
//ngx_http_log_phase三个阶段的checker方法
//返回值: ngx_ok，http框架会将控制权交还给epoll模块
ngx_int_t ngx_http_core_generic_phase(ngx_http_request_t *r,ngx_http_phase_handler_t *ph)
{
ngx_int_t rc;
//调用http模块的处理方法，这样这个http模块就介入到了这个请求阶段
rc = ph->handler(r);
//跳转到下一个http阶段执行
if (rc == ngx_ok)
{
r->phase_handler = ph->next;
return ngx_again;
}
//执行本阶段的下一个http模块
if (rc == ngx_declined)
{
r->phase_handler++;
return ngx_again;
}
//表示刚执行的handler无法在这一次调度中处理完这一个阶段，
//需要多次调度才能完成
if (rc == ngx_again || rc == ngx_done)
{
return ngx_ok;
}
//返回出错
/* rc == ngx_error || rc == ngx_http_... */
ngx_http_finalize_request(r, rc);
return ngx_ok;
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