【Nginx】Nginx 工作原理

Nginx 架构以及工作流程图

Nginx 在是以守护进程的形式在后台运行，采用 多线程+异步非阻塞IO事件模型 来处理各种请求。多线程模型包括一个 master 进程，多个 worker 进程，一般 worker 进程个数是根据服务器 CPU 核数来决定的。master 进程负责管理 Nginx 本身和其他 worker 进程。

Master 进程的主要职责

• 读取并验证配置信息（nginx.conf）
• 创建，绑定，关闭套接字（IP + PORT)
• 启动，终止，维护 worker 进程的个数

Worker 进程的主要职责

• 处理连接和请求
• Worker 进程的个数由配置文件决定，一般和 CPU 个数相关，配置几个就有几个 Worker 进程。

Nginx 如何实现热部署

所谓热部署，就是修改配置文件 nginx.conf 后，不需要重启 nginx，不需要中断请求，就能让配置文件生效。

在修改完配置文件后，会重新生成新的 worker 进程，会以新的配置进行处理请求，而且新的请求也会交给新的 worker 进程处理，老的 worker 进程，会在执行完请求直接关闭。

Nginx 如何做到高并发下的高效处理

Nginx 采用了 Linux 的 epoll 模型，epoll 模型是基于事件驱动机制，它可以监控多个事件是否准备完毕，如果 OK，那么放入 epoll 队列中，这个过程是异步的。worker 只需要从 epoll 队列循环处理即可。

Worker 如何处理请求

一个请求由一个 worker 进程处理。

Nginx 在内部维护了一个 accept_mutex，其实就是锁，确保在某一时刻，一个请求只能被一个 worker 进程捕获。当一个 worker 进程在 accept 这个连接之后，就开始读取请求，解析请求，处理请求，产生数据后，再返回给客户端，最后才断开连接。

异步/非阻塞/事件驱动

我们知道，很多请求来了，他们大多需要读写数据，发生IO请求，此时程序就会发生中断，如果此时我们一直等待IO调用结束，才继续工作，那么这种就是阻塞的，那么很显然很多请求来了，都处于等待状态，CPU就将处于空闲状态，为了提供高并发的能力，Nginx采用的是非阻塞的方式。如果发生IO中断，那么你去做你的事情，但是过一段时间来看看IO调用是否结束，这就是非阻塞：你可以做更多的事情，但是你得时不时的检查中断状态，带来的开销也不小。

为了更高效，Nginx利用了LINUX的EPOLL模型（其他系统类似）：

EPOLL模型，提供一种事件驱动机制，它可以监控多个事件是否准备好了，如果准备好了，那么就放入EPOLL队列中。这种机制是异步的。通过这样，WORKER进程只需要循环处理EPOLL队列中的请求，我们只需要在请求间不断切换，而这种切换是不需要付出什么代价的，通过这种循环处理已经准备好的请求，从而Nginx可以高效的处理高并发的问题。