Nginx读书笔记(4) —— HTTP模块的数据结构
HTTP模块的数据结构
定义HTTP模块方式很简单,例如:
ngx_module_t ngx_http_mytest_module;
其中,ngx_module_t是一个Nginx模块的数据结构。下面来分析一下Nginx模块中所有的成员,如下所示:
typedef struct ngx_module_s ngx_module_t;
struct ngx_module_s
{
/* 下面的ctx_index、index、spare0、spare1、spare2、spare3、version变量不需要在定义时赋值,可以用Nginx准备好的宏NGX_MODULE_V1来定义,它已经定义好了这7个值。
#define NGX_MODULE_V1 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1
对于一类模块(由下面的type成员决定类别)而言,ctx_index表示当前模块在这类模块中的序号。这个成员常常是由管理这类模块的一个Nginx核心模块设置的,对于所有的HTTP模块而言,ctx_index是由核心模块ngx_http_module设置的。
ctx_index非常重要,Nginx的模块化设计非常依赖于各个模块的顺序,它们既用于表达优先级,也用于表明每个模块的位置,借以帮助Nginx框架快速获得某个模块的数据。
*/
ngx_uint_t ctx_index;
/*index表示当前模块在ngx_modules数组中的序号。注意,ctx_index表示的是当前模块在一类模块中的序号,而index表示当前模块在所有模块中的序号,它同样关键。
Nginx启动时会根据ngx_modules数组设置各模块的index值。
例如:
ngx_max_module = 0;
for (i = 0; ngx_modules[i]; i++)
{
ngx_modules[i]->index = ngx_max_module++;
}
*/
ngx_uint_t index;
// spare系列的保留变量,暂未使用
ngx_uint_t spare0;
ngx_uint_t spare1;
ngx_uint_t spare2;
ngx_uint_t spare3;
// 模块的版本,便于将来的扩展。目前只有一种,默认为1
ngx_uint_t version;
/*ctx用于指向一类模块的上下文结构体,为什么需要ctx呢?因为前面说过,Nginx模块有许多种类,不同类模块之间的功能差别很大。
例如,事件类型的模块主要处理I/O事件相关的功能,HTTP类型的模块主要处理HTTP应用层的功能。这样,每个模块都有了自己的特性,而ctx将会指向特定类型模块的公共接口。
例如,在HTTP模块中,ctx需要指向ngx_http_module_t结构体
*/
void *ctx;
// commands将处理nginx.conf中的配置项
ngx_command_t *commands;
/*type表示该模块的类型,它与ctx指针是紧密相关的。在官方Nginx中,它的取值范围是以下5种:
NGX_HTTP_MODULE、
NGX_CORE_MODULE、
NGX_CONF_MODULE、
NGX_EVENT_MODULE、
NGX_MAIL_MODULE。
实际上,还可以自定义新的模块类型
*/
ngx_uint_t type;
/*在Nginx的启动、停止过程中,以下7个函数指针表示有7个执行点会分别调用这7种方法。对于任一个方法而言,如果不需要Nginx在某个时刻执行它,那么简单地把它设为NULL空指针即可
*/
/*虽然从字面上理解应当在master进程启动时回调init_master,但到目前为止,框架代码从来不会调用它,因此,可将init_master设为NULL
*/
ngx_int_t (*init_master)(ngx_log_t *log);
/*init_module回调方法在初始化所有模块时被调用。在master/worker模式下,这个阶段将在启动worker子进程前完成
*/
ngx_int_t (*init_module)(ngx_cycle_t *cycle);
/* init_process回调方法在正常服务前被调用。在master/worker模式下,多个worker子进程已经产生,在每个worker进程的初始化过程会调用所有模块的init_process函数
*/
ngx_int_t (*init_process)(ngx_cycle_t *cycle);
/* 由于Nginx暂不支持多线程模式,所以init_thread在框架代码中没有被调用过,设为NULL
*/
ngx_int_t (*init_thread)(ngx_cycle_t *cycle);
//同上,exit_thread也不支持,设为NULL
void (*exit_thread)(ngx_cycle_t *cycle);
/* exit_process回调方法在服务停止前调用。在master/worker模式下,worker进程会在退出前调用它
*/
void (*exit_process)(ngx_cycle_t *cycle);
//exit_master回调方法将在master进程退出前被调用
void (*exit_master)(ngx_cycle_t *cycle);
/*以下8个spare_hook变量也是保留字段,目前没有使用,但可用Nginx提供的NGX_MODULE_V1_PADDING宏来填充。
看一下该宏的定义:
#define NGX_MODULE_V1_PADDING 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
*/
uintptr_t spare_hook0;
uintptr_t spare_hook1;
uintptr_t spare_hook2;
uintptr_t spare_hook3;
uintptr_t spare_hook4;
uintptr_t spare_hook5;
uintptr_t spare_hook6;
uintptr_t spare_hook7;
};
定义一个HTTP模块时,务必把type字段设为NGX_HTTP_MODULE。
对于下列回调方法:init_module、init_process、exit_process、exit_master,调用它们的是Nginx的框架代码。换句话说,定义HTTP模块时,最重要的是要设置ctx和commands这两个成员。在HTTP模块中,ctx需要指向ngx_http_module_t结构体。
HTTP框架在读取、重载配置文件时定义了由ngx_http_module_t接口描述的8个阶段。
typedef struct
{
//解析配置文件前调用
ngx_int_t (*preconfiguration)(ngx_conf_t *cf);
//完成配置文件的解析后调用
ngx_int_t (*postconfiguration)(ngx_conf_t *cf);
/* 当需要创建数据结构用于存储main 级别(直属于http{...} 块的配置项)的全局配置项时,可以通过create_main_conf 回调方法创建存储全局配置项的结构体
*/
void *(*create_main_conf)(ngx_conf_t *cf);
//常用于初始化main 级别配置项
char *(*init_main_conf)(ngx_conf_t cf, void conf);
/* 当需要创建数据结构用于存储srv 级别(直属于虚拟主机server{...} 块的配置项)的配置项时,可以通过实现create_srv_conf 回调方法创建存储srv 级别配置项的结构体
*/
void *(*create_srv_conf)(ngx_conf_t *cf);
//merge_srv_conf 回调方法主要用于合并main 级别和srv 级别下的同名配置项
char *(*merge_srv_conf)(ngx_conf_t cf, void prev, void *conf);
/* 当需要创建数据结构用于存储loc 级别(直属于location{...} 块的配置项)的配置项时,可以实现create_loc_conf 回调方法
*/
void *(*create_loc_conf)(ngx_conf_t *cf);
//merge_loc_conf 回调方法主要用于合并srv 级别和loc 级别下的同名配置项
char *(*merge_loc_conf)(ngx_conf_t cf, void prev, void *conf);
} ngx_http_module_t;
不过,这8个阶段的调用顺序与上述定义的顺序是不同的。在Nginx启动过程中,HTTP框架调用这些回调方法的实际顺序如下：
1)create_main_conf
2)create_srv_conf
3)create_loc_conf
4)preconfiguration
5)init_main_conf
6)merge_srv_conf
7)merge_loc_conf
8)postconfiguration
commands数组用于定义模块的配置文件参数,每一个数组元素都是ngx_command_t类型,数组的结尾用ngx_null_command
typedef struct ngx_command_s ngx_command_t;
struct ngx_command_s
{
//配置项名称,如"gzip"
ngx_str_t name;
/* 配置项类型,type 将指定配置项可以出现的位置。例如,出现在server{} 或location{} 中,以及它可以携带的参数个数
*/
ngx_uint_t type;
//出现了name 中指定的配置项后,将会调用set 方法处理配置项的参数
char *(*set)(ngx_conf_t cf, ngx_command_t cmd, void *conf);
//在配置文件中的偏移量
ngx_uint_t conf;
/* 通常用于使用预设的解析方法解析配置项,这是配置模块的一个优秀设计。它需要与
conf 配合使用
*/
ngx_uint_t offset;
//配置项读取后的处理方法,必须是ngx_conf_post_t 结构的指针
void *post;
};
ngx_null_command只是一个空的ngx_command_t,如下所示:
#define ngx_null_command { ngx_null_string, 0, NULL, 0, 0, NULL }