[code.nginx] Nginx服务器模块化结构

模块化结构

模块化设计含义

常见的“模块化设计”定义为“以功能块为单位进行程序设计，实现其求解算法的方法”。从这个一般的说法中，可以看出下面几个意思。

1. “功能块”是对模块的描述，一个模块就是一个功能块，应该只负责一个功能，在设计模式理论中类似于经常提到的“单一职责原则”。
2. 如果要体现模块化，就免不了将程序进行分解，这也是模块化编程的另一个原则--自顶向下，逐步求精原则。
3. 一个程序被分解为多个模块，那么它们之间一定要存在一定的依赖关系，但是这个依赖不能太强，否则也不能称之为“模块化”了。于是，又涉及到模块化编程的一条原则：高内聚、低耦合原则。事实上，在设计模式理论中，也有对应的一条设计原则叫“迪米特原则”。

这个提法把“模块化编程”定义为程序设计的一种方法，这种方法的结果是用一系列以功能块为单位的算法来描述和实现程序。
模块化设计支持分布式开发。模块化的思想导致大量功能独立的模块出现，这些模块可以分布在世界上的任何角落。无论是开发中小型的应用程序，还是构建大型的诸如操作系统之类的程序，都可以采用分布式开发模型，集合任何可用模块为己所用。

Nginx模块化结构

Nginx涉及到的模块分为核心模块、可选HTTP模块、邮件服务模块以及第三方模块等五大类。
核心模块是指Nginx服务器正常运行时必不可少的模块，它们提供了Nginx最基本最核心的服务，如进程管理、权限控制、错误日志记录等。标准HTTP模块是编译Nginx后包含的模块，其支持Nginx服务器的标准HTTP功能。可选HTTP模块主要用于扩展标准的HTTP功能，使其能够处理一些特殊的HTTP请求。邮件服务模块主要用于支持Nginx的邮件服务。第三方模块是为了扩展Nginx服务器应用，完成特殊功能而由第三方机构或者个人编写的可编译到Nginx中的模块。Nginx的每个模块都基本符合单一职责原则，在具体环境中可以根据实际情况裁减和加入。
核心模块和标准HTTP模块在Nginx快速编译后就包含在Nginx中。这里简要说明一下Nginx中模块的命名习惯。一般以ngx_作为前缀，_module作为后缀，中间使用一个或者多个英文单词描述模块的功能。比如ngx_core_module，中间的core表明该模块提供了Nginx程序的核心功能。再如ngx_events_module，中间的events表明该模块提供了解析配置文件中events块的功能。再如ngx_http_core_module，中间的http_core表明该模块提供了Nginx程序http服务的核心功能，等等。了解了Nginx中模块的命名习惯，在阅读上面列出的模块，就可以大致了解Nginx服务器在发布时能提供的主要服务了。
所有固有模块的源码放在编译目录下的src目录中。在src目录中，我们看一共分成了core、event、http、mail、misc和os等6个目录。从这里看，源码中包含了邮件服务的模块，但在快速编译时默认不将其编译到Nginx中。

1. 核心模块

核心模块主要包含对两类功能的支持，一类是主体功能，包括进程管理、权限控制、错误日志记录、配置解析等，另一类是用于响应请求事件必需的功能，包括事件驱动机制、正则表达式解析等。

2.标准HTTP模块

上面说到Nginx服务器主要提供基本HTTP服务、高级HTTP服务和邮件服务等。这一模块对应于基本HTTP服务。
这些模块在默认情况下是被编译到Nginx中的，除非在配置时添加--without-XXX参数声明不编译。
比较重要的常用标准HTTP模块如下：

模块	功能
ngx_http_core	配置端口，URI分析，服务器响应错误处理，别名控制以及其他HTTP核心事务
ngx_http_access_module	基于IP地址的访问控制（允许/拒绝）
ngx_http_auth_basic_module	基于HTTP的身份认证
ngx_http_autoindex_module	处理以“/”结尾的请求并自动生成目录列表
ngx_http_browser_module	解析HTTP请求头中的“User-Agent”域的值
ngx_http_charset_module	指定网页编码
ngx_http_empty_gif_module	从内存创建一个1 x 1的透明gif图片，可以快速调用
ngx_http_fastcgi_module	对FastCGI的支持
ngx_http_geo_module	将客户端请求中的参数转化为键值对变量
ngx_http_gzip_module	压缩请求响应，可以减少数据传输
ngx_http_headers_filter_module	设置HTTP响应头
ngx_http_index_module	处理以“/”结尾的请求，如果没有找到该目录下的index页，就将请求转给ngx_http_autoindex_module模块处理。如果Nginx服务器开启了ngx_http_random_index_module模块，则随机选择index页
ngx_http_limit_req_module	限制来自客户端的请求的响应和处理速率
ngx_http_limit_conn_module	限制来自客户端的连接的响应和处理速率
ngx_http_log_module	自定义access日志
ngx_http_map_module	创建任意键值对变量
ngx_http_memcached_module	对Memcached的支持
ngx_http_proxy_module	支持代理事务
ngx_http_referer_module	过滤HTTP头中“Referer”域值为空的HTTP请求
ngx_http_rewrite_module	过滤HTTP头中“Referer”域值为空的HTTP请求
ngx_http_scgi_module	对SCGI的支持
ngx_http_ssl_module	对HTTPS的支持
ngx_http_upstream_module	定义一组服务器，可以接收来自代理、Fastcgi、Memcached的中重定向，主要用于负载均衡

3. 可选HTTP模块

可选HTTP模块在目前的Nginx发型版本中只提供源码，但在快速编译时默认不编译。如果想使用相关模块，就必须在配置时使用--with-XXX参数声明。
常用的可选HTTP模块如下：

模块	功能
ngx_http_addition_module	在响应请求的页面开始或者结尾添加文本信息
ngx_http_degradation_module	在低内存的情形下允许Nginx服务器返回444错误或204错误
ngx_http_perl_module	在Nginx的配置文件中可以使用Perl脚本
ngx_http_flv_module	支持将Flash多媒体信息按照流文件传输，可以根据客户端指定的开始位置返回Flash
ngx_http_geoip_module	支持解析基于GeoIP数据库的客户端请求
ngx_google_perflools_module	支持Google Performance Tools的一套用于C++Profile的工具集
ngx_http_gzip_module	支持在线实时压缩响应客户端的输出数据流
ngx_http_gzip_static_module	搜索并使用预压缩的以“.gz”为后缀名的文件代替一般文件响应客户端请求
ngx_http_image_filter_module	支持改变JPEG、GIF和PNG图片的尺寸和旋转方向
ngx_http_mp4_module	支持将H.264/AAC编码的多媒体信息（后缀名通常为mp4、m4v或m4a）按照流文件传输，常与ngx_http_flv_module模块一起使用
ngx_http_random_index_module	Nginx接收到以“/”结尾的请求时，在对应的目录下随机选择一个文件作为index文件
ngx_http_secure_link_module	支持对请求链接的有效性检查
ngx_http_ssl_module	对HTTPS/SSL支持
ngx_http_stub_status_module	支持返回Nginx服务器的统计信息，一般包括处理连接的数量、连接成功的数量、处理的请求数、读取和返回的Header信息数等信息
ngx_http_sub_module	使用指定的字符串替换响应信息中的信息
ngx_http_dav_module	支持HTTP协议和WebDAV协议中PUT、DELETE、MKCOL、COPY和MOVE方法
ngx_http_xslt_module	将XML响应信息使用XSLT（拓展样式表转换语言）进行转换

4.邮件服务模块

邮件服务是Nginx服务器提供的主要服务之一。但是在目前的Nginx发行版本中，快速编译时默认并不会编译邮件服务模块。
和Nginx服务器提供的邮件服务相关的模块有：

• ngx_mail_core_module
• ngx_mail_pop3_module
• ngx_mail_imap_module
• ngx_mail_smtp_module
• ngx_mail_auth_http_module
• ngx_mail_proxy_module
• ngx_mail_ssl_module

这些模块完成了邮件服务的主要功能，包括对POP3协议、IMAP协议和SMPT协议的支持，对身份认证、邮件代理和SSL安全服务的提供。

5.第三方模块

由于Nginx支持自定义模块编程，第三方模块不断得到扩充，功能也非常丰富。