nginx的进程

一、进程结构

nginx有两种进程结构：多进程结构、单进程结构。

单进程结构的地址空间在线程之间是共享的，所以一旦有一个线程崩了，就会导致整个nginx不可用，所以默认的nginx都是多进程的，单进程只适合我们在本地开发时使用。

nginx多进程的结构如图1所示：

                                                               图1

• master进程是主进程，它的作用是管理worker进程，主要是检测worker进程是否正常运行、是否需要重新启动配置文件、是否需要热部署等。master进程默认是允许加入第三方模块代码的，但是非常不建议这么做，因为一旦第三方模块出错，将会导致整个nginx不可用，
• CM（Cache Manager）：缓存的管理。周期性的启动，检查告诉缓存的状态，
• CL（Cache Loader）：缓存的载入。写入缓存时启动，写完关闭，时间很短。
• Worker：Worker进程是真正用来处理请求的进程。缓存要在多个Worker进程之间共享，并且还要被CM、CL使用。

这些进程间的通信都是使用共享内存进行的。

二、为什么要有多个Worker进程

nginx采用事件驱动之后，希望每一个worker进程都对应一个CPU，所以worker进程要配置的和服务器上的CPU核数一致，并且每一个worker进程都要与某一个CPU进行绑定，这样可以更好的使用每一个CPU上面的CPU缓存。

master进程不消耗CPU。

三、多进程查看、操作

1、查看

启动nginx，使用ps -ef | grep nginx查看nginx进程，如图2所示，关于nginx的进程有两个，一个是master进程，一个是worker进程。

                                                                 图2

master进程的id为12492，worker进程的id为17355，worker进程的父进程为12492，即worker进程由master进程所创建。

2、reload

使用./sbin.nginx -s reload重新加载配置文件时，原来的worker进程会被关闭，master进程会新创建一个worker进程，该worker进程的id为17372。

                                                             图3

除了使用reload重新加载配置文件之外，我们还可以向master发送SIGHUP信号，通知master进程重新reload，比如我们使用kill -SIGHUP 12492，发送之后，我们查看nginx进程，如图4，发现原来17373的worker进程没有了，多了一个17405的worker进程。

                                                              图4

使用SIGHUP信号和reload的作用是一模一样的，都是优雅的关闭之前的worker进程。

3、SIGTERM

当我们使用SIGTERM关闭worker进程时，会先向master进程发送一个SIGCHILD信号，然后worker进程关闭，但是master进程会为了保持固定的worker进程数，再重新创建一个新的worker进程。

四、使用信号管理父子进程

在nginx中能够发送接收信号的有master进程、worker进程、nginx命令行。

1、master进程

a、监控worker进程

master进程能够启动worker进程，所以master进程会监控worker进程是否发送CHILD信号，当发送CHILD进程时，就说明worker进程将要关闭，那么master进程就会重新的拉起一个worker进程。

b、管理worker进程

master进程可以接收信号用来管理worker进程。

c、接收信号

• TERM，INT：立刻停止worker进程。

• QUIT：优雅的停止worker进程，也就是慢慢的停，要保证不会向用户发送立刻结束连接的报文。

• HUP：重载配置文件。

• USR1：重新打开日志文件。

• USR2、WINCH：在热部署时使用到。

2、worker进程

同master进程的接收信号，但是不建议对worker进程发起信号，因为希望由master进程去管理worker进程。

3、nginx命令行

启动一个命令行后，nginx会将master进程的pid记录到logs/nginx.pid文件中，当我们使用nginx -s *这类命令行时，nginx的工具命令行会读取nginx.pid中的master的pid，然后想该pid发送HUP等信号。

所以直接使用reload等命令和使用kill发送信号的作用是一样的。

四、优雅的关闭

优雅的关闭就是慢慢的关闭，用户不会收到错误。

优雅的关闭主要针对的是HTTP请求，因为对于HTTP请求，nginx可以知道一个请求要经历多少的报文，才算是请求结束。

优雅的关闭的流程：

• 设置一个定时器：worker_shutdown_timeout。

• 关闭监听句柄，比如监听的是80端口，那么此时就会关闭80端口的监听句柄，不会在处理80端口的新的请求。

• 关闭空闲的连接池，因为nginx为了保证对资源的利用是最大化的，会在连接池中保存一些空闲连接，并且这些连接没有断开，所以在这一步它会先关闭所有的空闲连接。

• 在循环中等待全部连接关闭。在循环中，每当一个连接请求完毕，它就会关闭该连接。

• 退出进程。当所有的请求都处理关闭时，会关闭进程；当worker_shutsown_timeout设置的时间到了，会关闭进程。

优雅的关闭时针对于HTTP请求的，其他的是没有办法进行优雅的关闭的，比如webscoket。