nginx 架构

1， 简介

Nginx 是开源的轻量级 Web 服务器、反向代理服务器，以及负载均衡器和 HTTP 缓存器。其特点是高并发，高性能和低内存。
Nginx 专为性能优化而开发，性能是其最重要的考量，实现上非常注重效率，能经受高负载的考验，最大能支持 50000 个并发连接数。 Nginx 还支持热部署，它的使用特别容易，几乎可以做到 7x24 小时不间断运行。 Nginx 的网站用户有：百度、淘宝、京东、腾讯、新浪、网易等。

2，模块架构

nginx 有一个master进程 和多个worker进程，worker数目一般与cpu数目相同。
master进程并不处理网络请求，主要负责调度工作进程，加载配置、启动工作进程及启停升级。
worker 进程负责处理网络请求与响应。

master进程职责

1， 读取并验证配置信息
2， 创建、绑定、关闭套接字
3， 启动、终止、维护worker进程的个数
4， master负责管理worker进程

问题： nginx已经启动，我们更改配置文件后reload，
1， 如果这个配置文件语法有误，nginx会怎么做？
配置文件有误，reload后，master会提示配置错误，并不会影响请求的处理。
2， 如果这个配置文件ok， nginx又会怎么做？
nginx支持热部署，主配置文件更新后，并不会立刻影响到worker进程，而是master等到worker进程的连接请求处理完后kill掉这个worker进程，然后重新生成一个worker进程，这样这个worker进程就会以新的配置启动。 重新加载配置文件不会中断正在处理的请求。

worker进程主要用来处理基本的网络事件：

1， 多个worker 进程之间是对等且相互独立的，他们争抢来自客户端的请求
2， 一个请求，只可能在一个worker进程中处理，一个worker进程，不可能处理其他进程的请求
3， worker进程的个数是可以设置的，一般我们会设置与机器cpu核数一致。
4， 接受、传入并处理来自客户端的连接

每个worker进程都有一个独立的连接池，连接池的大小是worker_connections。 这里的连接池里面的其实不是真实的连接，它只是一个worker_connections大小的一个nginx_connection_t结构的数据。并且，nginx会通过一个链表free_connections来保存所有的空闲nginx_connection_t,每次获取一个连接是，就从空闲连接链表中获取一个，用完后，再放回空闲连接链表里面。一个nginx能建立的最大连接数，应该是worker_connections worker_processes。 当然，这里说的最大连接数，对于http请求本地资源来说，能够支持的最大并发数量。对于反向代理，最大并发数量应该是worker_connections worker_processes/2。 因为作为反向代理，每个并发会建立与客户端的连接后后端服务的连接，会占用两个连接。

worker进程如何处理请求的？
nginx用一个独立的worker进程来处理一个请求，一个worker进程可以处理多个请求， 当一个worker进程在accept这个连接之后，就开始读取请求，解析请求，处理请求，产生数据后，再返回给客户端，最后才断开连接。
一个请求，完全有worker进程来处理，而且只在一个worker进程中处理。采用这种方式的好处：
节省锁带来的开销，对于每个worker进程来说，独立的进程，不需要加锁，所以省掉了锁带来的开销，同时在编程以及问题排查上，也会方便很多
独立进程不互相影响 采用独立的进程，可以让互相之间不会影响，一个进程退出后，其他进程还在工作，服务不会中断，master进程则很快重新启动新的worker进程
在一次请求中无需进程切换**

nginx 惊群现象

惊群效应就是当一个fd的事件被触发时，所有等待这个fd的线程或进程都被唤醒。一般都是socket的accept() 会导致惊群，很多个进程都block在server socket的accept(),一但有客户端进来，所有进程的accept()都会返回，但是只有一个进程会读到数据数据，就是惊群。

nginx 采用accept-mutex来解决惊群问题，当一个请求到达的时候，只有竞争到锁的worker进程才会惊醒处理请求，其他进程会继续等待，结合timer_solution 配置的最大的超时时间继续尝试获取accept-mutex

nginx的IO通常使用epoll，epoll函数使用了I/O复用模型，与IO阻塞模型比较，I/O复用模型的优势在于可以同时等待多个套接字描述符就绪。

nginx的工作流程如下：

1. master进程先建好需要listen的socket后，然后再fork出多个worker进程，这样每个worker进程都可以取accept这个socket
2. 当一个client连接到来时，所有accept的worker进程都会收到通知，但只有一个进程可以accept，其他的则会accept失败，nginx提供了一把共享锁accept_mutex来保证同一时刻只有一个worker进程accept连接，从而解决惊群问题
3. 当一个worker进程accept这个连接后，就开始读取请求，解析请求，处理请求，产生数据后，再返回给客户端，最后才断开连接，这样一个完成的请求就结束了。

3，模块

nginx 的模块从结构上分为核心模块、基础模块、mail模块
核心模块： HTTP模块、Event模块、Mail模块
基础模块： http access模块、http proxy模块、http rewrite模块
第三方模块： http upstream request hash模块、notice模块、http access key 模块

nginx模块从功能上分为如下三类：
Handlers 处理器模块 此类模块直接处理请求，并进行输出内容和修改header信息等操作。handlers处理模块一般只有一个
Filters 过滤器模块 此类模块主要对其他处理器模块输出的内容进程修改操作，最后nginx输出
Proxies 代理类模块 此类模块是nginx的http Upstream之类的模块，这些模块主要与后端一些服务比如fastcgi等进程交换，实现服务代理和负载均衡功能。

4， 事件驱动模型

nginx的事件驱动模型，是由事件收集器、事件发送器、事件处理器组成，

事件收集器： 负责收集worker进程的各种IO请求
事件发送器： 负责将IO发送到事件处理器
事件处理器： 负责各种事件的响应工作

事件发送器 将每个请求放入一个 待处理事件列表，使用非阻塞IO方式调用 事件处理器 来处理该请求。

5, 信号