Nginx 介绍

Nginx 是一个高性能的 Web 服务器，从 2001 年发展至今，由于 Nginx 对硬件和操作系统内核特性的深度挖掘，使得在保持高并发的同时还能够保持高吞吐量。Nginx 还采用了模块设计，有大量的第三方模块可以扩展 Nginx 的功能，因此 Nginx 的场景非常丰富，同时 Nginx 采用的是 BSD 许可证，赋予了 Nginx 最大的灵活性。简单来说，Nginx 具有以下几个优点：

高并发，高性能
可扩展性好
高可靠，一年之中停机时间可能只有几秒
热部署，可以不重启升级
灵活性高，采用BSD 许可证

BSD开源协议是一个给予使用者者很大自由的协议。基本上使用者可以“为所欲为”,可以自由的使用，修改源代码，也可以将修改后的代码作为开源或者专有软件再发布。

截止 2019 年 9 月份，Nginx 的市场份额已经达到了 33%，且还在持续增长，稳居市场头把交椅。

背景

Nginx 出现的背景是由于互联网的快速普及导致数据量的快速增长，同时催生出了海量的连接。传统的 Apache 等服务器采用的是单进程模型，这意味着，每处理一个请求就会创建一个进程，这不但存在进程创建的开销，而且进程之间相互切换产生的上下文开销也非常耗费 CPU 资源，导致这种传统的服务器在面对成千上万的并发连接时，性能非常低下，而这是快速发展的互联网所不能够忍受的。

在这种背景下，Nginx 采用的是进程池和 epoll 处理模型，这二者加起来使得 Nginx 的性能非常优异，一台 32 核的机器上可以支撑数千万的并发连接。

Nginx 有一个 master 进程和若干个 worker 进程，master 进程是用来管理 worker 进程的，worker 进程负责处理具体的请求，worker 进程是 master 进程的子进程。

Nginx 的版本

介绍完 Nginx 的背景，我们就该说说 Nginx 的版本了。目前 Nginx 有三个主要的产品：

官方 Nginx。包含开源版（nginx.org）和商业版（nginx.com）
阿里巴巴的 Tengine。Tengine 是由淘宝网发起的 Web 服务器项目，目前已经开源
OpenResty。OpenResty 通过 Lua 对 Nginx 进行扩展，使得扩展 Nginx 模块变得异常轻松

针对我们日常学习来说，选择官方开源版的 Nginx 以及 OpenResty 就可以了。

编译 Nginx 和 OpenResty

在 Linux 上，当然可以使用 yum、apt-get 等软件包管理工具来下载 Nginx，但是 Nginx 的很多模块并不是默认开启的，第三方模块很多也并不包含，所以，如果想要开启内置的模块或编译第三方模块，还是需要编译 Nginx。

下载 Nginx 源代码

在 http://nginx.org/en/download.html 里面可以直接下载 Nginx 源代码。包含以下目录：

nginx-1.17.8
├── CHANGES # 每个版本提供的特性和 bugfix
├── CHANGES.ru # 俄罗斯版本的 CHANGES 文件
├── LICENSE
├── Makefile
├── README
├── auto # 自动检测系统环境以及编译相关的脚本，辅助 config 脚本执行的时候去判定 nginx 支持哪些模块，当前操作系统有什么样的特性可以供给 nginx 使用
├── conf # 示例文件，方便运维配置，会把 conf 示例文件拷贝到安装目录
├── configure # 命令脚本，用来生成中间文件，执行编译前的一个必备动作
├── contrib # 提供了两个 pl 脚本和 vim 工具
├── html # 一个 500 错误的默认页面，另一个是默认的 index 页面
├── man # nginx 对 Linux 的帮助文件，man ./nginx.8
└── src # nginx 源代码

配置 Vim

如果 Vim 没有开启语法高亮的话，最好开启一下

cp -r contrib/vim/* ~/.vim
# mac 下需要在家目录下新建 .vimrc 文件并配置
syntax on

编译 Nginx

./configure --help # --help 命令可以查看配置脚本支持哪些参数

第一类配置参数

--prefix=PATH                      set installation prefix # 指定这个路径就可以了，其他文件会在 prefix 目录下建立相应的文件夹
--sbin-path=PATH                   set nginx binary pathname
--modules-path=PATH                set modules path
--conf-path=PATH                   set nginx.conf pathname
--error-log-path=PATH              set error log pathname
--pid-path=PATH                    set nginx.pid pathname
--lock-path=PATH                   set nginx.lock pathname

第二类配置参数

可以配置使用或不使用哪些模块，前缀通常是 with 和 with out，需要加 with 参数的通常是不会被 Nginx 默认编译的，without 则是会移出编译。

--with-http_ssl_module             enable ngx_http_ssl_module
--with-http_v2_module              enable ngx_http_v2_module
--with-http_realip_module          enable ngx_http_realip_module
...

--without-http_charset_module      disable ngx_http_charset_module
--without-http_gzip_module         disable ngx_http_gzip_module
--without-http_ssi_module          disable ngx_http_ssi_module
...

开始编译

# 1. 使用默认参数，指定编译安装目录
./configure --prefix=/Users/mtdp/myproject/nginx/nginx
# 编译完成后生成 objs 文件夹中间文件
➜  objs ll
total 176
-rw-r--r--  1 mtdp  staff    40K  3  3 07:23 Makefile
-rw-r--r--  1 mtdp  staff    25K  3  3 07:23 autoconf.err
-rw-r--r--  1 mtdp  staff   5.4K  3  3 07:23 ngx_auto_config.h
-rw-r--r--  1 mtdp  staff   531B  3  3 07:23 ngx_auto_headers.h
-rw-r--r--  1 mtdp  staff   5.7K  3  3 07:23 ngx_modules.c # ngx_modules.c 决定了接下来的编译会生成哪些模块
drwxr-xr-x  9 mtdp  staff   288B  3  3 07:23 src
2. # 编译
make # 生成了大量的中间文件。如果是版本升级，就不能直接 makeinstall，需要将 obj 拷贝到安装目录。如果生成了动态模块，编译后也会放在 objs 目录下
3. # 安装
make install
➜  nginx ll # 安装完成后生成以下文件夹
total 0
drwxr-xr-x  17 mtdp  staff   544B  3  3 07:29 conf # 从 Nginx 源码目录拷贝的
drwxr-xr-x@  4 mtdp  staff   128B  3  3 07:29 html # 从 Nginx 源码目录拷贝的
drwxr-xr-x   2 mtdp  staff    64B  3  3 07:29 logs # 日志文件目录，包括 access log 和 error log
drwxr-xr-x   3 mtdp  staff    96B  3  3 07:29 sbin # Nginx 二进制文件目录

编译 OpenResty

OpenResty 的编译安装步骤与 Nginx 基本一致

在 https://openresty.org/en/download.html 中下载 OpenResty 的源代码，然后按照 Nginx 的编译步骤执行即可。

Nginx 配置文件

配置规则

events {
    worker_connections 1024;
}

http {
    #incloud mime.types;
    #default_type application/octet-stream;
    log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
    #access_log logs/geek.access.log main;
    sendfile on;
    #tcp_nopush on;
    #keepalive_timeout 0;
    keepalive_timeout 65;

    gzip on;
    gzip_min_length 1;
    gzip_comp_level 2;
    gzip_types text/plain application/x-javascript text/css application/xml text/javascript application/x-httpd-php image/jpeg image/gif image/png multipart/form-data;
    server {
        listen 8080;
        server_name 127.0.0.1;
        #charset koi8-r;
        access_log logs/geek.access.log main;
        location /lua {
            default_type text/html;
            content_by_lua '
ngx.say("User-Agent: ", ngx.req.get_headers()["User-Agent"])
';
}
        }
        #error_page 404 /404.html;

    }

如上所示，是一个非典型的 Nginx 配置文件，Nginx 的配置文件语法遵循以下规则：

配置文件由指令与指令块构成
每条指令以 ; 结尾，指令与指令的参数之间以空格符号分割
指令块以 {} 将多条指令组织在一起

events { # 指令块
    worker_connections 1024; # 指令
}

include 语句允许组合多个配置文件，以提升可维护性
使用 # 添加注释
使用 $ 符号添加变量
部分指令的参数支持正则表达式

配置参数

时间单位

ms：毫秒
s：秒
m：分钟
h：小时
d：天
M：月 = 30 天
y：年 = 365 天

空间单位

bytes
k/K：kilobytes
m/M：megabytes
g/G：gigabytes

HTTP 配置的指令块

http：表示由 http 模块来处理请求
upstream：表示上游服务器地址
server：表示站点地址
location：表示 URL

这些指令块在接下来都会遇到。

Nginx 命令行

在刚刚编译完成的 Nginx 目录下，有一个 sbin 目录，就是用来存放 Nginx 的二进制文件的

➜  sbin ll
total 1712
-rwxr-xr-x  1 mtdp  staff   854K  3  3 07:29 nginx

Nginx 启动时，有一系列的命令行参数可以指定，下面分别介绍一下。

./nginx
-h/-? # 打开帮助
-c # 使用指定的配置文件，而不是默认的 conf 文件夹下的配置文件
-g # 指定配置命令，覆盖掉配置文件中的指令
-p # 指定运行目录
-s # 发送信号 stop 立刻停止服务；quit 优雅的停止服务；reload 重载配置文件；reopen 重新开始记录日志文件
-t/-T # 测试配置文件是否有语法错误
-v/-V # 打印 nginx 的版本信息、编译信息等

热部署

当配置文件发生变更时，需要重载配置文件：

nginx -s reload

但想要更换 nginx 版本时，就需要采用热部署的方式：

查看现有 master 进程的 pid。可以看出来，worker 进程是 master 进程的子进程

拷贝新的二进制文件到安装目录，然后 kill 发送信号给现有的 master 进程

# master 进程 pid 为 83308
kill -USR2 61333

查看 Nginx 进程。可以发现，新的 master 进程也是基于老的 master 进程 fork 出来的

关闭老的 master 进程下的 worker 进程。这个时候会发现，基于 61333 这个 master 的 worker 进程已经退出了

# 优雅的关闭老的 master 所有的 worker 进程，执行后，老的 master 并不会退出但是 worker 已经没了，防止新进程有问题，还可以通过 reload 来回滚
kill -WINCH 61333

如果没有问题，那么就执行退出老的 master 进程，这个时候再查看，老的 master 进程已经不存在了

# 优雅的退出 master
kill -quit 61333

日志切割

一条命令即可实现日志切割：

nginx -s reopen  # 会重新生成日志文件

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