三：深入理解Nginx的模块化 （结合源码详解）

盗用前面用到的流程图



第二步实际上是调用

ngx_add_inherited_sockets()

//文件名: Nginx.c

int ngx_cdecl
main(int argc, char *const *argv)
{
...

if (ngx_add_inherited_sockets(&init_cycle) != NGX_OK) {
return 1;
}

...
}

Nginx在不重启服务升级，旧版本的

master

进程会通过

execve

系统调用来启动新版本的

master

进程（先 fork()出子进程再调用exec来运行新程序），这时旧版本 的

master

进程通过 环境变量通知新版本的

master

这是在升级，新版本的

master

进程通过

ngx_add_inherited_sockets()

方法 由环境变量里读取平滑升级信息，并对旧版本Nginx服务监听 的句柄做继承处理 。

3~8步都在

ngx_init_cycle()

方法中执行的。在初始化

ngx_cycle_t

中所有的容器后，会为读取、解析文件 做准备工作。因为每个 模块都必须有相应的数据结构来 存储配置文件中的各配置项，创建这些数据结构的工作都需要在这一步进行。Nginx框架只关心

NGX_CORE_MODULE

核心模块,从而降低框架的复杂度，这里将会调用所有核心模块的

create_conf

的方法(也只有核心模块才有这个方法 )，这意味着所有核心模块开始构造用于存储配置项的结构体。非核心模块将由每个模块进行管理，如 HTTP模块都由

ngx_http_module

管理。这样

ngx_http_module

在解析自己感兴趣的”http”配置项时，将会调用所有HTTP模块 约定的方法来 创建存储配置的结构体

//文件名 ngx_cycle.h
typedef struct ngx_cycle_s       ngx_cycle_t;
struct ngx_cycle_s {
void                  ****conf_ctx;                       // 配置上下文数组(含所有模块)
ngx_pool_t               *pool;                           // 内存池

ngx_log_t                *log;                            // 日志
ngx_log_t                 new_log;

ngx_connection_t        **files;                         // 连接文件
ngx_connection_t         *free_connections;              // 空闲连接
ngx_uint_t                free_connection_n;             // 空闲连接个数
ngx_module_t            **modules;
ngx_uint_t                modules_n;
ngx_uint_t                modules_used;    /* unsigned  modules_used:1; */
ngx_queue_t               reusable_connections_queue;    // 再利用连接队列

ngx_array_t               listening;                     // 监听套接字数组
ngx_array_t               pathes;                        // 路径数组
ngx_list_t                open_files;                    // 打开文件链表
ngx_list_t                shared_memory;                 // 共享内存链表

ngx_uint_t                connection_n;                  // 连接个数
ngx_uint_t                files_n;                       // 打开文件个数

ngx_connection_t         *connections;                   // 连接
ngx_event_t              *read_events;                   // 读事件
ngx_event_t              *write_events;                  // 写事件

ngx_cycle_t              *old_cycle;                     // old cycle指针

ngx_str_t                 conf_file;                     // 配置文件
ngx_str_t                 conf_param;                    // 配置参数
ngx_str_t                 conf_prefix;                   // 配置文件目录
ngx_str_t                 prefix;                        // 程序工作目录
ngx_str_t                 lock_file;                     // 锁文件，用在不支持accept_mutex的系统中
ngx_str_t                 hostname;                      // 主机名
};

调用配置模块提供的解析配置项方法 。遍历

nginx.conf

的所有配置项，对于任一配置项，将会检查所有核心模块以找出对它所感兴趣的模块。并调用该模块在

ngx_command_t

结构体中的定义的 配置项处理办法 。

调用所有的

NGX_CORE_MODULE

核心模块的

init_conf

的 方法。这一步骤的 目的在于让所有核心模块在解析完配置项可以做综合性处理。

之前第四步在 解析配置项时，所有的模块都已经解析出自己需要监听的端口 ，如HTTP模块 已经 在 解析http{…}配置项时得到要监听的端口 ，并添加到listening数组中。这一步骤就是按照listening数组中的每一个

ngx_listening_t

元素设置socket句柄并监听端口，实际上就是调用

ngx_open_listening_sockets()

。

在这个阶段会调用所有模块的

init_module

方法。接下来 就是根据 配置Nginx运行模式决定如何工作。

接下来流程可以参考之前的博客nginx代码分析

worker进程工作流程

master

采用的是信号的方式通知worker进程停止服务或更换日志。在函数

ngx_worker_process_cycle()

通过检查

ngx_exiting、ngx_terminate、ngx_quit、ngx_reopen

这4个标志位来决定后续动作。

master进程工作流程

master

进程不需要处理网络事件，不负责业务的执行，只会通过该管理

worker

等子进程来实现重启服务、平滑升级、更换日志文件、配置文件实时生效等 功能 。

master

进程中所有子进程相关的状态信息都保存在ngx_processes数组中，下面 是数组元素的类型

ngx_process_t

的 结构的定义，代码如下 ：

typedef struct {
//进程 ID
ngx_pid_t           pid;
// 由waitpid系统调用获取到进程状态
int                 status;
// 这是由socketpair系统调用产生出用于进程 间通信 的socket句柄
ngx_socket_t        channel[2];
// 子进程的循环执行的办法，当父进程调用ngx_spawn_process  生成子进程时使用
ngx_spawn_proc_pt   proc;
void               *data;
// 进程名称。操作系统中显示的进程名称与name相同
char               *name;
// 标志位，为1时表示在重新生成子进程
unsigned            respawn:1;
// 标志位, 为1时表示正在 生成子进程
unsigned            just_spawn:1;
// 标志位，为1时表示在父进程、子进程分离
unsigned            detached:1;
// 标志位，为1时表示进程正在退出
unsigned            exiting:1;
// 标志位，为1时表示进程已经退出
unsigned            exited:1;
} ngx_process_t;

ngx_spawn_process

方法封装了

fork

系统调用，并且会从

ngx_processes

数组中选择一个还未使用的

ngx_process_t

元素存储这个子进程的相关信息。