Nginx是一款免費的,、開源的、高性能,、模塊化、輕量級的HTTP服務(wù)器,、反向代理服務(wù)器以及電子郵件（IMAP/POP3）代理服務(wù)器,。

　　很多大型的網(wǎng)站都使用Nginx，如：百度,、京東,、新浪、網(wǎng)易,、騰訊,、淘寶等。

　　1.Nginx的整體架構(gòu)簡介

　　Nginx架構(gòu)介紹 Nginx服務(wù)器模型分析

　　1）Nginx啟動后,，會產(chǎn)生一個主進(jìn)程，主進(jìn)程執(zhí)行一系列的工作后會產(chǎn)生一個或者多個工作進(jìn)程;

　　2）在客戶端請求動態(tài)站點的過程中,，Nginx服務(wù)器還涉及和后端服務(wù)器的通信,。Nginx將接收到的Web請求通過代理轉(zhuǎn)發(fā)到后端服務(wù)器，由后端服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和組織;

　　3）Nginx為了提高對請求的響應(yīng)效率,，降低網(wǎng)絡(luò)壓力,，采用了緩存機制，將歷史應(yīng)答數(shù)據(jù)緩存到本地,。保障對緩存文件的快速訪問;

　　2. Nginx的模塊化

　　高度模塊化的設(shè)計是 Nginx 的架構(gòu)基礎(chǔ),。Nginx嚴(yán)格遵循“高內(nèi)聚，低耦合”的原則,，將服務(wù)器設(shè)計為多個模塊,，每個模塊就是一個獨立的功能模塊，只負(fù)責(zé)自身的功能,。

　　這5個模塊從上到下重要性依次遞減,。

　　（1）核心模塊

　　核心模塊是Nginx服務(wù)器正常運行必不可少的模塊,，如同操作系統(tǒng)的內(nèi)核,。它提供了Nginx最基本的核心服務(wù)。像進(jìn)程管理,、權(quán)限控制,、錯誤日志記錄等;

　　（2）標(biāo)準(zhǔn)HTTP模塊

　　標(biāo)準(zhǔn)HTTP模塊支持標(biāo)準(zhǔn)的HTTP的功能;

　?。?）可選HTTP模塊

　　可選HTTP模塊主要用于擴展標(biāo)準(zhǔn)的HTTP功能,，讓Nginx能處理一些特殊的服務(wù);

　　（4）郵件服務(wù)模塊

　　郵件服務(wù)模塊主要用于支持Nginx的郵件服務(wù);

　　（5）第三方模塊

　　第三方模塊是為了擴展Nginx服務(wù)器應(yīng)用,，完成開發(fā)者想要的功能;

　　3.Nginx的Web請求處理機制

　　從架構(gòu)設(shè)計上說,，Nginx服務(wù)器是與眾不同的。其一在于它的模塊化設(shè)計;其二也是更重要的一點在于它對與客戶端請求的處理機制上,。 Nginx請求處理機制結(jié)合多進(jìn)程機制和異步非阻塞機制,。

　　1）多進(jìn)程

　　多進(jìn)程方式指服務(wù)器每當(dāng)收到一個客戶端請求時就由服務(wù)器主進(jìn)程生成一個子進(jìn)程出來和客戶端建立連接進(jìn)行交互，直到連接斷開,，該子進(jìn)程就結(jié)束了,。多進(jìn)程方式的優(yōu)點是設(shè)計簡單，各個子進(jìn)程相對獨立,，處理客戶端請求時彼此不受干擾;缺點是操作系統(tǒng)生成一個子進(jìn)程需要進(jìn)行內(nèi)存復(fù)制等操作,，在資源和時間上會產(chǎn)生一定的開銷;當(dāng)有大量請求時，會導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降;

　　2）異步非阻塞

　　發(fā)送方向接收方發(fā)送請求后,，不用等待響應(yīng),，可以繼續(xù)其他工作;接收方處理請求時進(jìn)行的IO操作如果不能馬上得到結(jié)果，也不必等待,，而是馬上返回去去做其他事情,。當(dāng)IO操作完成以后，將完成狀態(tài)和結(jié)果通知接收方,，接收方再響應(yīng)發(fā)送方,。

　　4. Nginx服務(wù)器的事件驅(qū)動模型

　　從上面我們可以知道，Nginx服務(wù)器的工作進(jìn)程調(diào)用IO后,，就取進(jìn)行其他工作了;當(dāng)IO調(diào)用返回后,，會主動通知工作進(jìn)程。像select/poll/epoll等這樣的系統(tǒng)調(diào)用就是用來支持這種解決方案的,。這些系統(tǒng)調(diào)用也常被稱為事件驅(qū)動模型,，他們提供了一種機制就只讓進(jìn)程同時處理多個并發(fā)請求，不用關(guān)心IO調(diào)用的具體狀態(tài),。IO調(diào)用完全由事件驅(qū)動模型來管理,。

　　Nginx架構(gòu)介紹 Nginx服務(wù)器模型分析

　　如上圖所示，Nginx的事件驅(qū)動模型由事件收集器,、事件發(fā)送器和事件處理器三部分基本單元組成,。

　　select，poll,，epoll都是IO多路復(fù)用的機制,。I/O多路復(fù)用就是通過一種機制，一個進(jìn)程可以監(jiān)視多個描述符,，一旦某個描述符就緒（一般是讀就緒或者寫就緒）,，能夠通知程序進(jìn)行相應(yīng)的讀寫操作。select，poll,，epoll本質(zhì)上都是同步I/O,，因為他們都需要在讀寫事件就緒后自己負(fù)責(zé)進(jìn)行讀寫，也就是說這個讀寫過程是阻塞的,。

　　5. Nginx服務(wù)器Master-Worker進(jìn)程處理模型

　　Nginx架構(gòu)介紹 Nginx服務(wù)器模型分析

　　Nginx服務(wù)器在使用Master-Worker模型時,，會涉及到主進(jìn)程和工作進(jìn)程的交互和工作進(jìn)程之間的交互。這兩類交互都依賴于管道機制,。

　　Master-Worker交互

　　這條管道與普通的管道不同,，它是由主進(jìn)程指向工作進(jìn)程的單向管道，包含主進(jìn)程向工作進(jìn)程發(fā)出的指令,，工作進(jìn)程ID等;同時主進(jìn)程與外界通過信號通信;

　　Worker-Worker交互

　　這種交互是和Master-Worker交互是基本一致的,，但是會通過主進(jìn)程。工作進(jìn)程之間是相互隔離的,，所以當(dāng)工作進(jìn)程W1需要向工作進(jìn)程W2發(fā)指令時,，首先找到W2的進(jìn)程ID，然后將正確的指令寫入指向W2的通道,。W2收到信號采取相應(yīng)的措施,。

　　通過這篇文章，我們對Nginx服務(wù)器的整體架構(gòu)有了一個整體的認(rèn)識,。另外推薦大家多看看Nginx的源碼，以便能更好地領(lǐng)悟 Nginx的設(shè)計思想,。