nginx的内部结构是由核心部分和一系列的功能模块所组成。这样划分是为了使得每个模块的功能相对简单，便于开发，同时也便于对系统进行功能扩展。这样的模块化设计类似于面向对象中的接口类，它增强了nginx源码的可读性、可扩充性和可维护性。

nginx的4种角色模块

Nginx模块主要有4种角色： 
    (1) core(核心模块)：构建nginx基础服务、管理其他模块。 
    (2) handlers(处理模块)： 用于处理HTTP请求，然后产生输出。 
    (3) filters（过滤模块）： 过滤handler产生的输出。 
    (4) load-balancers（负载均衡模块）：当有多于一台的后端备选服务器时，选择一台转发HTTP请求。

Nginx的核心模块主要负责建立nginx服务模型、管理网络层和应用层协议、以及启动针对特定应用的一系列候选模块。

其他模块负责分配给web服务器的实际工作：

  • 当Nginx发送文件或者转发请求到其他服务器，由handlers(处理模块)或load-balancers(负载均衡模块)提供服务；

  • 当需要Nginx把输出压缩或者在服务端加一些东西，由filters(过滤模块) 提供服务。 
     

模块是如何被调用的？

当服务器启动，每个handlers(处理模块)都有机会映射到配置文件中定义的特定位置（location）； 
如果有多个handlers(处理模块)映射到特定位置时，只有一个会“赢”（说明配置文件有冲突项，应该避免发生）。 
处理模块以三种形式返回：

  • OK、

  • ERROR、

  • 或者放弃处理这个请求而让默认处理模块来处理（主要是用来处理一些静态文件，事实上如果是位置正确而真实的静态文件，默认的处理模块会抢先处理）。


如果handlers(处理模块)把请求反向代理到后端的服务器，就变成另外一类的模块：load-balancers（负载均衡模块）。 
负载均衡模块的配置中有一组后端服务器，当一个HTTP请求过来时，它决定哪台服务器应当获得这个请求。 
Nginx的负载均衡模块采用两种方法：

  • 轮转法，它处理请求就像纸牌游戏一样从头到尾分发；

  • IP哈希法，在众多请求的情况下，它确保来自同一个IP的请求会分发到相同的后端服务器。


如果handlers(处理模块)没有产生错误，filters（过滤模块）将被调用。 
多个filters（过滤模块）能映射到每个位置，所以（比如）每个请求都可以被压缩成块。它们的执行顺序在编译时决定。 
filters（过滤模块）是经典的“接力链表（CHAIN OF RESPONSIBILITY）”模型：一个filters（过滤模块）被调用，完成其工作，然后调用下一个filters（过滤模块），直到最后一个filters（过滤模块）。Nginx完成这个回复。 
过滤模块链的特别之处在于，

  • 每个filters（过滤模块）不会等上一个filters（过滤模块）全部完成；

  • 它能把前一个过滤模块的输出作为其处理内容；有点像Unix中的流水线。

过滤模块能以buffer（缓冲区）为单位进行操作，这些buffer一般都是一页（4K）大小，当然你也可以在nginx.conf文件中进行配置。这意味着，比如，模块可以压缩来自后端服务器的回复，然后像流一样的到达客户端，直到整个回复发送完成。 
总之，过滤模块链以流水线的方式高效率地向客户端发送响应信息。

nginx模块处理流程


  所以总结下上面的内容，一个典型的处理周期是这样的： 
  客户端发送HTTP请求 –> Nginx基于配置文件中的位置选择一个合适的处理模块 ->（如果有）负载均衡模块选择一台后端服务器 –> 处理模块进行处理并把输出缓冲放到第一个过滤模块上 –> 第一个过滤模块处理后输出给第二个过滤模块 –> 然后第二个过滤模块又到第三个 –> 依此类推 –> 最后把回复发给客户端。   

下图展示了nginx模块处理流程。