【Nginx】HTTP请求的11个处理阶段

Nginx将一个HTTP请求分成多个阶段，以模块为单位进行处理。这样做的好处是使处理过程更加灵活、降低耦合度。HTTP框架将处理分成了11个阶段，各个阶段可以包含任意多个HTTP模块并以流水线的方式处理请求。这11个HTTP阶段如下所示：

typedef enum {
    NGX_HTTP_POST_READ_PHASE = 0,   // 接收到完整的HTTP头部后处理的阶段
 
    NGX_HTTP_SERVER_REWRITE_PHASE,  // URI与location匹配前，修改URI的阶段，用于重定向
 
    NGX_HTTP_FIND_CONFIG_PHASE,     // 根据URI寻找匹配的location块配置项
    NGX_HTTP_REWRITE_PHASE,         // 上一阶段找到location块后再修改URI
    NGX_HTTP_POST_REWRITE_PHASE,    // 防止重写URL后导致的死循环
 
    NGX_HTTP_PREACCESS_PHASE,       // 下一阶段之前的准备
 
    NGX_HTTP_ACCESS_PHASE,          // 让HTTP模块判断是否允许这个请求进入Nginx服务器
    NGX_HTTP_POST_ACCESS_PHASE,     // 向用户发送拒绝服务的错误码，用来响应上一阶段的拒绝
 
    NGX_HTTP_TRY_FILES_PHASE,       // 为访问静态文件资源而设置
    NGX_HTTP_CONTENT_PHASE,         // 处理HTTP请求内容的阶段，大部分HTTP模块介入这个阶段
 
    NGX_HTTP_LOG_PHASE              // 处理完请求后的日志记录阶段
} ngx_http_phases;

以上11个阶段中，HTTP无法介入的阶段有4个：

• NGX_HTTP_FIND_CONFIG_PHASE
• NGX_HTTP_POST_REWRITE_PHASE
• NGX_HTTP_POST_ACCESS_PHASE
• NGX_HTTP_TRY_FILES_PHASE

剩余的7个阶段，HTTP模块均能介入，每个阶段可介入模块的个数也是没有限制的，多个HTTP模块可同时介入同一阶段并作用于同一请求。

下面是关于阶段的一些定义：

typedef struct ngx_http_phase_handler_s  ngx_http_phase_handler_t;
 
typedef ngx_int_t (*ngx_http_phase_handler_pt)(ngx_http_request_t *r,
    ngx_http_phase_handler_t *ph);
 
typedef ngx_int_t (*ngx_http_handler_pt)(ngx_http_request_t *r);
 
struct ngx_http_phase_handler_s {
    ngx_http_phase_handler_pt  checker; // 由HTTP框架定义和调用，此函数又调用下方的handler方法
    ngx_http_handler_pt        handler; // HTTP模块通过实现这个方法介入某个阶段
    ngx_uint_t                 next;    // 下一个阶段的序号
};

ngx_http_phase_handler_t结构体表示处理阶段中的一个处理方法。当解析完http{}块配置项后，会产生一个由ngx_http_phase_handler_t组成的数组handlers，被放在了ngx_http_phase_engine_t结构体中：

typedef struct {
    ngx_http_phase_handler_t  *handlers;    // 一个请求可能经历的所有ngx_http_handler_pt处理方法
    ngx_uint_t                 server_rewrite_index;
    ngx_uint_t                 location_rewrite_index;
} ngx_http_phase_engine_t;

handlers指向了这个数组的起始地址。这个数组是所有HTTP模块都能合作处理用户请求的关键， 一个用户请求就是被这个数组中的ngx_http_handler_pt方法依次处理。

ngx_http_phase_engine_t结构体又被保存在ngx_http_core_main_conf_t全局结构体（由ngx_http_core_module模块的ngx_http_core_create_main_conf方法创建）中：

typedef struct {
    ....
 
    ngx_http_phase_engine_t    phase_engine;    /* 保存处理HTTP请求的各个阶段 */
 
    ....
} ngx_http_core_main_conf_t;

在HTTP框架初始化过程中，任何HTTP模块定义了处理请求的方法ngx_http_handler_pt后，都可以调用自己的接口ngx_http_module_t中的postconfiguration函数将该方法添加到phase_engine中，也就是添加到ngx_http_core_main_conf_t.phase_engine.handlers数组中。当一个HTTP请求到达时，Nginx会调用某阶段的某个ngx_http_handler_pt指向的方法处理请求。介入所有11个阶段均可以使用上述方法。除此之外，介入NGX_HTTP_CONTENT_PHASE阶段还可以使用另外一种方法：把希望处理请求的ngx_http_handler_pt方法设置到location配置块相关的ngx_http_loc_conf_t结构体的handler指针中，如下所示：

static char* ngx_http_mytest(ngx_conf_t *cf, ngx_command_t *cmd, void *conf)
{
    ngx_http_core_loc_conf_t *clcf;
  
    // 找到mytest配置项所属的配置块
    clcf = ngx_http_conf_get_module_loc_conf(cf, ngx_http_core_module);
  
    // 设置处理请求的方法，HTTP框架在处理用户请求进行到NGX_HTTP_CONTENT_PHASE阶段时
    // 如果主机域名、URI和mytest模块所在配置块名称相同，就会调用函数ngx_http_mytest_handler
    clcf->handler = ngx_http_mytest_handler;
  
    return NGX_CONF_OK;
}

如上例所示，它的好处在于：ngx_http_mytest_handler方法只会处理和该location的URI相匹配的请求，不会处理其它请求。所以，应该根据ngx_http_handler_pt处理方法是处理所有HTTP请求还是处理特定的某个请求，使用不同的方法将ngx_http_handler_pt介入到NGX_HTTP_CONTENT_PHASE阶段。

参考：

《深入理解Nginx》 P372-P382.