Nginx（五）

一、Nginx实现服务器端集群搭建

1.1Nginx与Tomcat部署

我们都知道了 Nginx 在 高并发场景和处理静态资源是非常高性能的，但是在实际项目中除了静

态资源还有就是后台业务代码模块，一般后台业务都会被部署在

Tomcat ， weblogic 或者是 websphere 等 web 服务器上。那么如何使用

Nginx 接收用户的请求并把请求转发到后台 web 服务器？

步骤分析 :

1. 准备 Tomcat 环境，并在 Tomcat 上部署一个 web 项目

2. 准备 Nginx 环境，使用 Nginx 接收请求，并把请求分发到 Tomat 上

环境准备 (Tomcat)

浏览器访问 :

http://192.168.200.146:8080/demo/index.html

获取动态资源的链接地址 :

http://192.168.200.146:8080/demo/getAddress

本次将采用 Tomcat 作为后台 web 服务器

（1）在 Centos 上准备一个 Tomcat

1.Tomcat 官网地址 :https://tomcat.apache.org/

  2. 下载 tomcat, 本次课程使用的是 apache-tomcat-8.5.59.tar.gz

  3. 将 tomcat 进行解压缩

mkdir web_tomcat

tar -zxf apache-tomcat-8.5.59.tar.gz -C /web_tomcat

（2）准备一个 web 项目，将其打包为 war

1. 将资料中的 demo.war 上传到 tomcat8 目录下的 webapps 包下

2. 将 tomcat 进行启动，进入 tomcat8 的 bin 目录下

  ./startup.sh

（3）启动 tomcat 进行访问测试。

静态资源 : http://192.168.200.146:8080/demo/index.html

  动态资源 : http://192.168.200.146:8080/demo/getAddress

环境准备 (Nginx)

（1）使用 Nginx 的反向代理，将请求转给 Tomcat 进行处理。

upstream webservice {

server 192.168.200.146:8080;

}

server{

listen 80;

server_name localhost;

location /demo {

proxy_pass http://webservice;

}

}

（2）启动访问测试

学习到这，可能大家会有一个困惑，明明直接通过 tomcat 就能访问，为

什么还需要多加一个 nginx ，这样不是反而是系统的复杂度变高了么 ? 那

接下来我们从两个方便给大家分析下这个问题，

第一个使用 Nginx 实现动静分离

第二个使用 Nginx 搭建 Tomcat 的集群

1.2Nginx实现动静分离

什么是动静分离 ?

动 : 后台应用程序的业务处理

静 : 网站的静态资源 (html,javaScript,css,images 等文件 )

分离 : 将两者进行分开部署访问，提供用户进行访问。举例说明就是以后

所有和静态资源相关的内容都交给 Nginx 来部署访问，非静态内容则交

个类似于 Tomcat 的服务器来部署访问。

为什么要动静分离 ?

前面我们介绍过 Nginx 在处理静态资源的时候，效率是非常高的，而且

Nginx 的并发访问量也是名列前茅，而 Tomcat 则相对比较弱一些，所以

把静态资源交个 Nginx 后，可以减轻 Tomcat 服务器的访问压力并提高静

态资源的访问速度。

动静分离以后，降低了动态资源和静态资源的耦合度。如动态资源宕机

了也不影响静态资源的展示。

如何实现动静分离 ?

实现动静分离的方式很多，比如静态资源可以部署到 CDN 、 Nginx 等服

务器上，动态资源可以部署到 Tomcat,weblogic 或者 websphere 上。本

次课程只要使用 Nginx+Tomcat 来实现动静分离。

需求分析

动静分离实现步骤

1. 将 demo.war 项目中的静态资源都删除掉，重新打包生成一个 war 包，

在资料中有提供。

2. 将 war 包部署到 tomcat 中，把之前部署的内容删除掉

进入到 tomcat 的 webapps 目录下，将之前的内容删除掉

将新的 war 包复制到 webapps 下

将 tomcat 启动

3. 在 Nginx 所在服务器创建如下目录，并将对应的静态资源放入指定的位

置

其中 index.html 页面的内容如下 :

4. 配置 Nginx 的静态资源与动态资源的访问

  lang = "en" >

 

  charset = "UTF-8" >

 

 

 

 

src = "images/logo.png" />

 

Nginx 如何将请求转发到后端服务器

 

id = "msg" >

  src = "images/mv.png" />

 

 

4. 配置 Nginx 的静态资源与动态资源的访问

  upstream webservice{

  server 192.168.200.146:8080;

  }

  server {

  listen 80;

  server_name localhost;

  # 动态资源

location /demo {

  proxy_pass http://webservice;

  }

  # 静态资源

  location ~/.*\.(png|jpg|gif|js){

  root html/web;

gzip on;

  }

  location / {

  root html/web;

  index index.html index.htm;

  }

  }

5. 启动测试，访问 http://192.168.200.133/index.html

假如某个时间点，由于某个原因导致 Tomcat 后的服务器宕机了，我们再

次访问 Nginx, 会得到如下效果，用户还是能看到页面，只是缺失了访问

次数的统计，这就是前后端耦合度降低的效果，并且整个请求只和后的

服务器交互了一次， js 和 images 都直接从 Nginx 返回，提供了效率，降

低了后的服务器的压力。

Nginx 实现 Tomcat 集群搭建

在使用 Nginx 和 Tomcat 部署项目的时候，我们使用的是一台 Nginx 服务

器和一台 Tomcat 服务器，效果图如下 :

那么问题来了，如果 Tomcat 的真的宕机了，整个系统就会不完整，所以

如何解决上述问题，一台服务器容易宕机，那就多搭建几台 Tomcat 服务

器，这样的话就提升了后的服务器的可用性。这也就是我们常说的集

群，搭建 Tomcat 的集群需要用到了 Nginx 的反向代理和赋值均衡的知

识，具体如何来实现 ? 我们先来分析下原理

环境准备：

(1) 准备 3 台 tomcat, 使用端口进行区分 [ 实际环境应该是三台服务器 ] ，修

改 server.ml ，将端口修改分别修改为 8080,8180,8280

(2) 启动 tomcat 并访问测试，

(3) 在 Nginx 对应的配置文件中添加如下内容 :

upstream webservice{

server 192.168.200.146:8080;

server 192.168.200.146:8180;

server 192.168.200.146:8280;

}

好了，完成了上述环境的部署，我们已经解决了 Tomcat 的高可用性，一

台服务器宕机，还有其他两条对外提供服务，同时也可以实现后台服务

器的不间断更新。但是新问题出现了，上述环境中，如果是 Nginx 宕机

了呢，那么整套系统都将服务对外提供服务了，这个如何解决？

1.3Nginx高可用解决方案

针对于上面提到的问题，我们来分析下要想解决上述问题，需要面临哪

些问题 ?

需要两台以上的 Nginx 服务器对外提供服务，这样的话就可以解决其中一

台宕机了，另外一台还能对外提供服务，但是如果是两台 Nginx 服务器的

话，会有两个 IP 地址，用户该访问哪台服务器，用户怎么知道哪台是好

的，哪台是宕机了的 ?

Keepalived

使用 Keepalived 来解决， Keepalived 软件由 C 编写的，最初是专为 LVS

负载均衡软件设计的， Keepalived 软件主要是通过 VRRP 协议实现高可

用功能。

VRRP 介绍

VRRP （ Virtual Route Redundancy Protocol ）协议，翻译过来为虚拟路

由冗余协议。 VRRP 协议将两台或多台路由器设备虚拟成一个设备，对外

提供虚拟路由器 IP, 而在路由器组内部，如果实际拥有这个对外 IP 的路由

器如果工作正常的话就是 MASTER,MASTER 实现针对虚拟路由器 IP 的各

种网络功能。其他设备不拥有该虚拟 IP ，状态为 BACKUP, 处了接收

MASTER 的 VRRP 状态通告信息以外，不执行对外的网络功能。当主机失

效时， BACKUP 将接管原先 MASTER 的网络功能。

从上面的介绍信息获取到的内容就是 VRRP 是一种协议，那这个协议是用

来干什么的？

1. 选择协议

VRRP 可以把一个虚拟路由器的责任动态分配到局域网上的 VRRP 路由器

中的一台。其中的虚拟路由即 Virtual 路由是由 VRRP 路由群组创建的一个

不真实存在的路由，这个虚拟路由也是有对应的 IP 地址。而且 VRRP 路由 1

和 VRRP 路由 2 之间会有竞争选择，通过选择会产生一个 Master 路由和一个

Backup 路由。

2. 路由容错协议

Master 路由和 Backup 路由之间会有一个心跳检测， Master 会定时告知

Backup 自己的状态，如果在指定的时间内， Backup 没有接收到这个通知

内容， Backup 就会替代 Master 成为新的 Master 。 Master 路由有一个特

权就是虚拟路由和后端服务器都是通过 Master 进行数据传递交互的，而备

份节点则会直接丢弃这些请求和数据，不做处理，只是去监听 Master 的状

态

用了 Keepalived 后，解决方案如下 :

环境搭建

环境准备

keepalived 的安装

步骤 1: 从官方网站下载 keepalived, 官网地址

https://keepalived.org/

步骤 2: 将下载的资源上传到服务器

keepalived-2.0.20.tar.gz

步骤 3: 创建 keepalived 目录，方便管理资源

mkdir keepalived

步骤 4: 将压缩文件进行解压缩，解压缩到指定的目录

tar -zxf keepalived-2.0.20.tar.gz -C keepalived/

步骤 5: 对 keepalived 进行配置，编译和安装

cd keepalived/keepalived-2.0.20

./configure --sysconf=/etc --prefix=/usr/local

make && make install

安装完成后，有两个文件需要我们认识下，一个是

/etc/keepalived/keepalived.conf (keepalived 的系统配置文件，我

们主要操作的就是该文件 ) ，一个是 /usr/local/sbin 目录下的

keepalived , 是系统配置脚本，用来启动和关闭 keepalived

Keepalived 配置文件介绍

打开 keepalived.conf 配置文件

这里面会分三部，第一部分是 global 全局配置、第二部分是 vrrp 相关配

置、第三部分是 LVS 相关配置。 本次课程主要是使用 keepalived 实现高

可用部署，没有用到 LVS ，所以我们重点关注的是前两部分

global 全局部分：

global_defs {

# 通知邮件，当 keepalived 发送切换时需要发 email 给具体的邮箱

地址

  notification_email {

  [email protected]

  [email protected]

  }

  # 设置发件人的邮箱信息

  notification_email_from [email protected]

  # 指定 smpt 服务地址

  smtp_server 192.168.200.1

  # 指定 smpt 服务连接超时时间

  smtp_connect_timeout 30

  # 运行 keepalived 服务器的一个标识，可以用作发送邮件的主题信

息

  router_id LVS_DEVEL

  # 默认是不跳过检查。检查收到的 VRRP 通告中的所有地址可能会比较

耗时，设置此命令的意思是，如果通告与接收的上一个通告来自相同的

master 路由器，则不执行检查 ( 跳过检查 )

  vrrp_skip_check_adv_addr

  # 严格遵守 VRRP 协议。

  vrrp_strict

  # 在一个接口发送的两个免费 ARP 之间的延迟。可以精确到毫秒级。

默认是 0

  vrrp_garp_interval 0

  # 在一个网卡上每组 na 消息之间的延迟时间，默认为 0

  vrrp_gna_interval 0

  }

VRRP 部分，该部分可以包含以下四个子模块

1. vrrp_script

  2. vrrp_sync_group

3. garp_group

  4. vrrp_instance

  我们会用到第一个和第四个，

  # 设置 keepalived 实例的相关信息， VI_1 为 VRRP 实例名称

  vrrp_instance VI_1 {

  state MASTER # 有两个值可选 MASTER 主 BACKUP 备

  interface ens33 #vrrp 实例绑定的接口，用于发送 VRRP

包 [ 当前服务器使用的网卡名称 ]

  virtual_router_id 51# 指定 VRRP 实例 ID ，范围是 0-255

  priority 100 # 指定优先级，优先级高的将成为

MASTER

  advert_int 1 # 指定发送 VRRP 通告的间隔，单位是秒

  authentication { #vrrp 之间通信的认证信息

  auth_type PASS # 指定认证方式。 PASS 简单密码认证 ( 推

荐 )

  auth_pass 1111 # 指定认证使用的密码，最多 8 位

  }

  virtual_ipaddress { # 虚拟 IP 地址设置虚拟 IP 地址，供用户

访问使用，可设置多个，一行一个

  192.168.200.222

  }

  }

配置内容如下 :

服务器 1

global_defs {

  notification_email {

  [email protected]

  [email protected]

  }

notification_email_from [email protected]

  smtp_server 192.168.200.1

  smtp_connect_timeout 30

  router_id keepalived1

  vrrp_skip_check_adv_addr

  vrrp_strict

  vrrp_garp_interval 0

  vrrp_gna_interval 0

  }

  vrrp_instance VI_1 {

state MASTER

  interface ens33

virtual_router_id 51

  priority 100

  advert_int 1

  authentication {

  auth_type PASS

  auth_pass 1111

  }

  virtual_ipaddress {

  192.168.200.222

  }

  }

服务器 2

! Configuration File for keepalived

  global_defs {

  notification_email {

  [email protected]

[email protected]

}

notification_email_from [email protected]

smtp_server 192.168.200.1

smtp_connect_timeout 30

router_id keepalived2

vrrp_skip_check_adv_addr

vrrp_strict

vrrp_garp_interval 0

vrrp_gna_interval 0

}

vrrp_instance VI_1 {

state BACKUP

interface ens33

virtual_router_id 51

priority 90

advert_int 1

authentication {

auth_type PASS

auth_pass 1111

}

virtual_ipaddress {

192.168.200.222

}

}

访问测试

1. 启动 keepalived 之前，咱们先使用命令 ip a , 查看 192.168.200.133

和 192.168.200.122 这两台服务器的 IP 情况。

2. 分别启动两台服务器的 keepalived

cd /usr/local/sbin

  ./keepalived

再次通过 ip a 查看 ip

3. 当把 192.168.200.133 服务器上的 keepalived 关闭后，再次查看 ip

通过上述的测试，我们会发现，虚拟 IP(VIP) 会在 MASTER 节点上，当

MASTER 节点上的 keepalived 出问题以后，因为 BACKUP 无法收到

MASTER 发出的 VRRP 状态通过信息，就会直接升为 MASTER 。 VIP 也

会 " 漂移 " 到新的 MASTER 。

上面测试和 Nginx 有什么关系 ?

我们把 192.168.200.133 服务器的 keepalived 再次启动下，由于它的优先

级高于服务器 192.168.200.122 的，所有它会再次成为 MASTER ， VIP 也

会 " 漂移 " 过去，然后我们再次通过浏览器访问 :

http://192.168.200.222/

如果把 192.168.200.133 服务器的 keepalived 关闭掉，再次访问相同的地

址

效果实现了以后， 我们会发现要想让 vip 进行切换，就必须要把服务器上

的 keepalived 进行关闭，而什么时候关闭 keepalived 呢 ? 应该是在

keepalived 所在服务器的 nginx 出现问题后，把 keepalived 关闭掉，就可

以让 VIP 执行另外一台服务器，但是现在这所有的操作都是通过手动来完

成的，我们如何能让系统自动判断当前服务器的 nginx 是否正确启动，如

果没有，要能让 VIP 自动进行 " 漂移 " ，这个问题该如何解决 ?

keepalived 之 vrrp_script

keepalived 只能做到对网络故障和 keepalived 本身的监控，即当出现网

络故障或者 keepalived 本身出现问题时，进行切换。但是这些还不够，

我们还需要监控 keepalived 所在服务器上的其他业务，比如 Nginx, 如果

Nginx 出现异常了，仅仅 keepalived 保持正常，是无法完成系统的正常

工作的，因此需要根据业务进程的运行状态决定是否需要进行主备切

换，这个时候，我们可以通过编写脚本对业务进程进行检测监控。

实现步骤 :

1. 在 keepalived 配置文件中添加对应的配置像

vrrp_script 脚本名称

{

script " 脚本位置 "

interval 3 # 执行时间间隔

weight -20 # 动态调整 vrrp_instance 的优先级

}

2. 编写脚本

ck_nginx.sh

#!/bin/bash

  num=`ps -C nginx --no-header | wc -l`

  if [ $num -eq 0 ];then

  /usr/local/nginx/sbin/nginx

  sleep 2

if [ `ps -C nginx --no-header | wc -l` -eq 0 ]; then

  killall keepalived

  fi

  fi

Linux ps 命令用于显示当前进程 (process) 的状态。

-C(command) : 指定命令的所有进程

--no-header 排除标题

3. 为脚本文件设置权限

chmod 755 ck_nginx.sh

4. 将脚本添加到

vrrp_script ck_nginx {

  script "/etc/keepalived/ck_nginx.sh" # 执行脚本的位置

interval 2 # 执行脚本的周期，秒为单位

  weight -20 # 权重的计算方式

  }

  vrrp_instance VI_1 {

  state MASTER

  interface ens33

  virtual_router_id 10

  priority 100

  advert_int 1

authentication {

  auth_type PASS

  auth_pass 1111

  }

  virtual_ipaddress {

  192.168.200.111

  }

  track_script {

  ck_nginx

  }

  }

5. 如果效果没有出来，可以使用 tail - f /var/log/messages 查看日

志信息，找对应的错误信息。

6. 测试

问题思考 :

通常如果 master 服务死掉后 backup 会变成 master ，但是当 master 服务

又好了的时候 master 此时会抢占 VIP ，这样就会发生两次切换对业务繁

忙的网站来说是不好的。所以我们要在配置文件加入 nopreempt 非抢

占，但是这个参数只能用于 state 为 backup ，故我们在用 HA 的时候最好

master 和 backup 的 state 都设置成 backup 让其通过 priority 来竞争。

二、Nginx制作下载站点

首先我们先要清楚什么是下载站点 ?

我们先来看一个网站 http://nginx.org/download/ 这个我们刚开始学

习 Nginx 的时候给大家看过这样的网站，该网站主要就是用来提供用户

来下载相关资源的网站，就叫做下载网站。

1583825943945

如何制作一个下载站点 :

nginx 使用的是模块 ngx_http_autoindex_module 来实现的，该模块处

理以斜杠 ("/") 结尾的请求，并生成目录列表。

nginx 编译的时候会自动加载该模块，但是该模块默认是关闭的，我们需

要使用下来指令来完成对应的配置

（1） autoindex: 启用或禁用目录列表输出

（2） autoindex_exact_size: 对应 HTLM 格式，指定是否在目录列表展示

文件的详细大小

默认为 on ，显示出文件的确切大小，单位是 bytes 。 改为 offff 后，显示出

文件的大概大小，单位是 kB 或者 MB 或者 GB

（3） autoindex_format ：设置目录列表的格式

注意 : 该指令在 1.7.9 及以后版本中出现

（4） autoindex_localtime: 对应 HTML 格式，是否在目录列表上显示时

间。

默认为 off ，显示的文件时间为 GMT 时间。 改为 on 后，显示的文件时间

为文件的服务器时间

配置方式如下 :

location /download{

root /usr/local;

autoindex on;

autoindex_exact_size on;

autoindex_format html;

autoindex_localtime on;

}

XML/JSON 格式 [ 一般不用这两种方式 ]

三、Nginx的用户认证模块

对应系统资源的访问，我们往往需要限制谁能访问，谁不能访问。这块

就是我们通常所说的认证部分，认证需要做的就是根据用户输入的用户

名和密码来判定用户是否为合法用户，如果是则放行访问，如果不是则

拒绝访问。

Nginx 对应用户认证这块是通过 ngx_http_auth_basic_module 模块来实

现的，它允许通过使用 "HTTP 基本身份验证 " 协议验证用户名和密码来限

制对资源的访问。默认情况下 nginx 是已经安装了该模块，如果不需要则

使用 --without-http_auth_basic_module 。

该模块的指令比较简单，

（1） auth_basic: 使用 “ HTTP 基本认证 ” 协议启用用户名和密码的验证

开启后，服务端会返回 401 ，指定的字符串会返回到客户端，给用户以

提示信息，但是不同的浏览器对内容的展示不一致。

（2） auth_basic_user_fifile: 指定用户名和密码所在文件

指定文件路径，该文件中的用户名和密码的设置，密码需要进行加密。

可以采用工具自动生成

实现步骤 :

1.nginx.conf 添加如下内容

location /download{

root /usr/local;

autoindex on;

autoindex_exact_size on;

autoindex_format html;

autoindex_localtime on;

auth_basic 'please input your auth';

auth_basic_user_file htpasswd;

}

2. 我们需要使用 htpasswd 工具生成

yum install -y httpd-tools

htpasswd -c /usr/local/nginx/conf/htpasswd username //

创建一个新文件记录用户名和密码

htpasswd -b /usr/local/nginx/conf/htpasswd username

password // 在指定文件新增一个用户名和密码

htpasswd -D /usr/local/nginx/conf/htpasswd username //

从指定文件删除一个用户信息

htpasswd -v /usr/local/nginx/conf/htpasswd username //

验证用户名和密码是否正确

上述方式虽然能实现用户名和密码的验证，但是大家也看到了，所有的

用户名和密码信息都记录在文件里面，如果用户量过大的话，这种方式

就显得有点麻烦了，这时候我们就得通过后台业务代码来进行用户权限

的校验了。

四、Nginx的扩展模块

Nginx 是可扩展的，可用于处理各种使用场景。本节中，我们将探讨使

用 Lua 扩展 Nginx 的功能。

4.1Lua

概念

Lua 是一种轻量、小巧的脚本语言，用标准 C 语言编写并以源代码形式开

发。设计的目的是为了嵌入到其他应用程序中，从而为应用程序提供灵

活的扩展和定制功能。

特性

跟其他语言进行比较， Lua 有其自身的特点：

（1）轻量级

Lua 用标准 C 语言编写并以源代码形式开发，编译后仅仅一百余千字节，可

以很方便的嵌入到其他程序中。

（2）可扩展

Lua 提供非常丰富易于使用的扩展接口和机制，由宿主语言 ( 通常是 C 或

C++) 提供功能， Lua 可以使用它们，就像内置的功能一样。

（3）支持面向过程编程和函数式编程

应用场景

Lua 在不同的系统中得到大量应用，场景的应用场景如下 :

游戏开发、独立应用脚本、 web 应用脚本、扩展和数据库插件、系统安

全上。

Lua 的安装

在 linux 上安装 Lua 非常简单，只需要下载源码包并在终端解压、编译即

可使用。

Lua 的官网地址为 : https://www.lua.org

1. 点击 download 可以找到对应版本的下载地址，我们本次课程采用的

是 lua-5.3.5, 其对应的资源链接地址为 https://www.lua.org/ftp/lua-5.

4.1.tar.gz, 也可以使用 wget 命令直接下载 :

wget https://www.lua.org/ftp/lua-5.4.1.tar.gz

2. 编译安装

cd lua-5.4.1

  make linux test

  make install

如果在执行 make linux test 失败，报如下错误 :

说明当前系统缺少 libreadline-dev 依赖包，需要通过命令来进行安装

yum install -y readline-devel

验证是否安装成功

lua -v

Lua 的语法

Lua 和 C/C++ 语法非常相似，整体上比较清晰，简洁。条件语句、循环语

句、函数调用都与 C/C++ 基本一致。如果对 C/C++ 不太熟悉的同学来说，

也没关系，因为天下语言是一家，基本上理解起来都不会太困难。我们

一点点来讲。

第一个 Lua 程序

大家需要知道的是， Lua 有两种交互方式，分别是 : 交互式和脚本式，这

两者的区别，下面我们分别来讲解下：

交互式之 HELLOWORLD

交互式是指可以在命令行输入程序，然后回车就可以看到运行的效果。

Lua 交互式编程模式可以通过命令 lua -i 或 lua 来启用 :

在命令行中 key 输入如下命令，并按回车 , 会有输出在控制台：

脚本式之 HELLOWORLD

脚本式是将代码保存到一个以 lua 为扩展名的文件中并执行的方式。

方式一 :

我们需要一个文件名为 hello.lua, 在文件中添加要执行的代码，然后通过

命令 lua hello.lua 来执行，会在控制台输出对应的结果。

hello.lua

print("Hello World!!")

方式二 :

将 hello.lua 做如下修改

#!/usr/local/bin/lua

  print("Hello World!!!")

第一行用来指定 Lua 解释器所在位置为 /usr/local/bin/lua ，加上 # 号标记

解释器会忽略它。一般情况下 #! 就是用来指定用哪个程序来运行本文

件。但是 hello.lua 并不是一个可执行文件，需要通过 chmod 来设置可执

行权限，最简单的方式为 :

chmod 755 hello.lua

然后执行该文件

./hello.lua

补充一点，如果想在交互式中运行脚本式的 hello.lua 中的内容，我们可

以使用一个 dofile 函数，如：

dofile("lua_demo/hello.lua")

注意 : 在 Lua 语言中，连续语句之间的分隔符并不是必须的，也就是说后

面不需要加分号，当然加上也不会报错，

在 Lua 语言中，表达式之间的换行也起不到任何作用。如以下四个写

法，其实都是等效的

写法一

a=1

b=a+2

写法二

a=1;

b=a+2;

写法三

a=1; b=a+2;

写法四

a=1 b=a+2

不建议使用第四种方式，可读性太差。

Lua 的注释

关于 Lua 的注释要分两种，第一种是单行注释，第二种是多行注释。

单行注释的语法为：

-- 注释内容

多行注释的语法为 :

--[[

注释内容

注释内容

--]]

如果想取消多行注释，只需要在第一个 -- 之前在加一个 - 即可，如：

---[[

注释内容

注释内容

--]]

标识符

换句话说标识符就是我们的变量名， Lua 定义变量名以一个字母 A 到 Z

或 a 到 z 或下划线 _ 开头后加上 0 个或多个字母，下划线，数字（0到 9）。这块建议大家最好不要使用下划线加大写字母的标识符，因为 Lua 的保留字也是这样定义的，容易发生冲突。注意Lua 是区分大小写字母 的。

A0

关键字

下列是 Lua 的关键字，大家在定义常量、变量或其他用户自定义标识符

都要避免使用以下这些关键字：

一般约定，以下划线开头连接一串大写字母的名字（比如 _VERSION ）

被保留用于 Lua 内部全局变量。这个也是上面我们不建议这么定义标识

符的原因。

运算符

Lua 中支持的运算符有算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、其他运

算符。

算术运算符 :

+ 加法

- 减法

* 乘法

/ 除法

% 取余

^ 乘幂

- 负号

例如 :

10+20 -->30

20-10 -->10

10*20 -->200

20/10 -->2

3%2 -->1

10^2 -->100

-10 -->-10

关系运算符

== 等于

~= 不等于

> 大于

  < 小于

  >= 大于等于

<= 小于等于

例如 :

10==10 -->true

10~=10 -->false

  20>10 -->true

  20<10 -->false

  20>=10 -->true

  20<=10 -->false

逻辑运算符

and 逻辑与 A and B &&

  or 逻辑或 A or B ||

not 逻辑非 取反，如果为 true, 则返回 false !

逻辑运算符可以作为 if 的判断条件，返回的结果如下 :

A = true

  B = true

  A and B -->true

  A or B -->true

not A -->false

  A = true

B = false

A and B -->false

A or B -->true

not A -->false

A = false

B = true

A and B -->false

A or B -->true

not A -->true

其他运算符

.. 连接两个字符串

# 一元预算法，返回字符串或表的长度

例如 :

> "HELLO ".."WORLD" -->HELLO WORLD

> #"HELLO" -->5

全局变量 & 局部变量

在 Lua 语言中，全局变量无须声明即可使用。在默认情况下，变量总是

认为是全局的，如果未提前赋值，默认为 nil:

要想声明一个局部变量，需要使用 local 来声明

Lua 数据类型

Lua 有 8 个数据类型

nil( 空，无效值 )

boolean( 布尔， true/false)

number( 数值 )

string( 字符串 )

function( 函数 )

table （表）

thread( 线程 )

userdata （用户数据）

可以使用 type 函数测试给定变量或者的类型：

print(type(nil)) -->nil

print(type(true)) --> boolean

print(type(1.1*1.1)) --> number

print(type("Hello world")) --> string

print(type(io.stdin)) -->userdata

print(type(print)) --> function

print(type(type)) -->function

print(type{}) -->table

print(type(type(X))) --> string

nil

nil 是一种只有一个 nil 值的类型，它的作用可以用来与其他所有值进行区

分，也可以当想要移除一个变量时，只需要将该变量名赋值为 nil, 垃圾回

收就会会释放该变量所占用的内存。

boolean

boolean 类型具有两个值， true 和 false 。 boolean 类型一般被用来做条

件判断的真与假。在 Lua 语言中，只会将 false 和 nil 视为假，其他的都视

为真，特别是在条件检测中 0 和空字符串都会认为是真，这个和我们熟悉

的大多数语言不太一样。

number

在 Lua5.3 版本开始， Lua 语言为数值格式提供了两种选择 :integer( 整型 )

和 float( 双精度浮点型 )[ 和其他语言不太一样， float 不代表单精度类型 ] 。

数值常量的表示方式 :

>4 -->4

>0.4 -->0.4

>4.75e-3 -->0.00475

>4.75e3 -->4750

不管是整型还是双精度浮点型，使用 type() 函数来取其类型，都会返回的

是 number

>type(3) -->number

>type(3.3) -->number

所以它们之间是可以相互转换的，同时，具有相同算术值的整型值和浮

点型值在 Lua 语言中是相等的

string

Lua 语言中的字符串即可以表示单个字符，也可以表示一整本书籍。在

Lua 语言中，操作 100K 或者 1M 个字母组成的字符串的程序很常见。

可以使用单引号或双引号来声明字符串

>a = "hello"

>b = 'world'

>print(a) -->hello

>print(b) -->world

如果声明的字符串比较长或者有多行，则可以使用如下方式进行声明

html = [[

Lua

]]

table

table 是 Lua 语言中最主要和强大的数据结构。使用表， Lua 语言可以以

一种简单、统一且高效的方式表示数组、集合、记录和其他很多数据结

构。 Lua 语言中的表本质上是一种辅助数组。这种数组比 Java 中的数组

更加灵活，可以使用数值做索引，也可以使用字符串或其他任意类型的

值作索引 ( 除 nil 外 ) 。

创建表的最简单方式 :

  > a = {}

创建数组 :

我们都知道数组就是相同数据类型的元素按照一定顺序排列的集合，那

么使用 table 如何创建一个数组呢 ?

  >arr = {"TOM","JERRY","ROSE"}

要想获取数组中的值，我们可以通过如下内容来获取 :

print(arr[0]) nil

  print(arr[1]) TOM

  print(arr[2]) JERRY

  print(arr[3]) ROSE

从上面的结果可以看出来，数组的下标默认是从 1 开始的。所以上述创建

数组，也可以通过如下方式来创建

  >arr = {}

  >arr[1] = "TOM"

>arr[2] = "JERRY"

  >arr[3] = "ROSE"

上面我们说过了，表的索引即可以是数字，也可以是字符串等其他的内

容，所以我们也可以将索引更改为字符串来创建

>arr = {}

>arr["X"] = 10

  >arr["Y"] = 20

  >arr["Z"] = 30

当然，如果想要获取这些数组中的值，可以使用下面的方式

方式一

>print(arr["X"])

>print(arr["Y"])

>print(arr["Z"])

方式二

>print(arr.X)

>print(arr.Y)

>print(arr.Z)

当前 table 的灵活不进于此，还有更灵活的声明方式

>arr = {"TOM",X=10,"JERRY",Y=20,"ROSE",Z=30}

如何获取上面的值 ?

TOM : arr[1]

10 : arr["X"] | arr.X

JERRY: arr[2]

20 : arr["Y"] | arr.Y

ROESE?

function

在 Lua 语言中，函数（ Function ）是对语句和表达式进行抽象的主要方

式。

定义函数的语法为 :

function functionName(params)

end

函数被调用的时候，传入的参数个数与定义函数时使用的参数个数不一

致的时候， Lua 语言会通过 抛弃多余参数和将不足的参数设为 nil 的方

式来调整参数的个数。

function f(a,b)

  print(a,b)

  end

  f() --> nil nil

  f(2) --> 2 nil

  f(2,6) --> 2 6

  f(2.6.8) --> 2 6 (8 被丢弃 )

可变长参数函数

function add(...)

  a,b,c=...

  print(a)

  print(b)

  print(c)

  end

  add(1,2,3) --> 1 2 3

函数返回值可以有多个，这点和 Java 不太一样

function f(a,b)

  return a,b

  end

  x,y=f(11,22) --> x=11,y=22

thread

thread 翻译过来是线程的意思，在 Lua 中， thread 用来表示执行的独立

线路，用来执行协同程序。

userdata

userdata 是一种用户自定义数据，用于表示一种由应用程序或 C/C++ 语

言库所创建的类型。

Lua 控制结构

Lua 语言提供了一组精简且常用的控制结构，包括用于条件执行的证 以 及用于循环的 while、 repeat 和 for 。 所有的控制结构语法上都有一个 显式的终结符： end 用于终结 if 、 for 及 while 结构， until 用于终结 repeat 结构。

if then elseif else

if 语句先测试其条件，并根据条件是否满足执行相应的 then 部分或 else

部分。 else 部分 是可选的。

function testif(a)

  if a>0 then

  print("a 是正数 ")

  end

  end

  function testif(a)

  if a>0 then

  print("a 是正数 ")

  else

  print("a 是负数 ")

  end

  end

如果要编写嵌套的 if 语句，可以使用 elseif 。 它类似于在 else 后面紧跟

一个 if 。根据传入的年龄返回不同的结果，如

age<=18 青少年，

  age>18 , age <=45 青年

  age>45 , age<=60 中年人

  age>60 老年人

  function show(age)

  if age<=18 then

  return " 青少年 "

  elseif age>18 and age<=45 then

  return " 青年 "

  elseif age>45 and age<=60 then

  return " 中年人 "

  elseif age>60 then

  return " 老年人 "

  end

end

while 循环

顾名思义，当条件为真时 while 循环会重复执行其循环体。 Lua 语言先

测试 while 语句 的条件，若条件为假则循环结束；否则， Lua 会执行循

环体并不断地重复这个过程。

语法：

while 条件 do

循环体

end

例子 : 实现数组的循环

function testWhile()

local i = 1

while i<=10 do

print(i)

i=i+1

end

end

repeat 循环

顾名思义， repeat-until 语句会重复执行其循环体直到条件为真时结

束。 由于条件测试在循环体之后执行，所以循环体至少会执行一次。

语法

repeat

循环体

until 条件

function testRepeat()

local i = 10

repeat

print(i)

i=i-1

until i < 1

end

for 循环

数值型 for 循环

语法

for param=exp1,exp2,exp3 do

循环体

end

param 的值从 exp1 变化到 exp2 之前的每次循环会执行 循环体，并在每

次循环结束后将步长 (step)exp3 增加到 param 上。 exp3 可选，如果不设

置默认为 1

for i = 1,100,10 do

print(i)

end

泛型 for 循环

泛型 for 循环通过一个迭代器函数来遍历所有值，类似于 java 中的

foreach 语句。

语法

for i,v in ipairs(x) do

  循环体

  end

i 是数组索引值， v 是对应索引的数组元素值， ipairs 是 Lua 提供的一个迭

代器函数，用来迭代数组， x 是要遍历的数组。

例如 :

arr = {"TOME","JERRY","ROWS","LUCY"}

  for i,v in ipairs(arr) do

  print(i,v)

end

上述实例输出的结果为

1 TOM

2 JERRY

3 ROWS

4 LUCY

但是如果将 arr 的值进行修改为

arr = {"TOME","JERRY","ROWS",x="JACK","LUCY"}

同样的代码在执行的时候，就只能看到和之前一样的结果，而其中的 x 为

JACK 就无法遍历出来，缺失了数据，如果解决呢 ?

我们可以将迭代器函数变成 pairs, 如

for i,v in pairs(arr) do

print(i,v)

end

上述实例就输出的结果为

1 TOM

2 JERRY

3 ROWS

4 LUCY

x JACK

4.2ngx_lua模块概念

淘宝开发的 ngx_lua 模块通过将 lua 解释器集成进 Nginx ，可以采用 lua 脚

本实现业务逻辑，由于 lua 的紧凑、快速以及内建协程，所以在保证高并

发服务能力的同时极大地降低了业务逻辑实现成本。

4.3ngx_lua模块环境准备

方式一:lua-nginx-module

1. LuaJIT是采用C语言编写的Lua代表的解释器。

官网地址为 : http://luajit.org/

在官网上找到对应的下载地址 : http://luajit.org/download/LuaJIT-2.0.5.t

ar.gz

方式二 :OpenRestry

概述

前面我们提到过， OpenResty 是由淘宝工程师开发的，所以其官方网站

( http://openresty.org/ ) 我们读起来是非常的方便。 OpenResty 是一个基

于 Nginx 与 Lua 的高性能 Web 平台，其内部集成了大量精良的 Lua

库、第三方模块以及大多数的依赖项。用于方便地搭建能够处理超高并

发、扩展性极高的动态 Web 应用、 Web 服务和动态网关。所以本身

OpenResty 内部就已经集成了 Nginx 和 Lua ，所以我们使用起来会更加方

便。

4.4ngx_lua的使用

使用Lua编写Nginx脚本的基本构建块是指令。指令用于指定何时运行用

户 Lua 代码以及如何使用结果。下图显示了执行指令的顺序。

4.5ngx_lua操作Redis

Redis 在系统中经常作为数据缓存、内存数据库使用，在大型系统中扮演

着非常重要的作用。在 Nginx 核心系统中， Redis 是常备组件。 Nginx 支

持 3 种方法访问 Redis, 分别是 HttpRedis 模块、 HttpRedis2Module 、 lua

resty-redis 库。这三种方式中 HttpRedis 模块提供的指令少，功能单一，

适合做简单缓存， HttpRedis2Module 模块比 HttpRedis 模块操作更灵

活，功能更强大。而 Lua-resty-redis 库是 OpenResty 提供的一个操作

Redis 的接口库，可根据自己的业务情况做一些逻辑处理，适合做复杂的

业务逻辑。所以本次课程将主要以 Lua-resty-redis 来进行讲解。

lua-resty-redis 环境准备

步骤一 : 准备一个 Redis 环境

4.6ngx_lua操作Mysql

MySQL 是一个使用广泛的关系型数据库。在 ngx_lua 中， MySQL 有两种

访问模式 , 分别是使

（1）用 ngx_lua 模块和 lua-resty-mysql 模块：这两个模块是安装

OpenResty 时默认安装的。

（2）使用 drizzle_nginx_module(HttpDrizzleModule) 模块：需要单独

安装，这个库现不在 OpenResty 中。

lua-resty-mysql

lua-resty-mysql 是 OpenResty 开发的模块，使用灵活、功能强大，适合

复杂的业务场景，同时支持存储过程的访问。

使用 lua-resty-mysql 实现数据库的查询

使用 lua-cjson 处理查询结果

通过上述的案例学习， read_result() 得到的结果 res 都是 table 类型，要想

在页面上展示，就必须知道 table 的具体数据结构才能进行遍历获取。处

理起来比较麻烦，接下来我们介绍一种简单方式 cjson ，使用它就可以将

table 类型的数据转换成 json 字符串，把 json 字符串展示在页面上即可。

具体如何使用 ?

步骤一：引入 cjson

lua-resty-mysql 实现数据库的增删改

优化 send_query 和 read_result

本方法是 send_query 和 read_result 组合的快捷方法。

语法 :

有了该 API ，上面的代码我们就可以进行对应的优化，如下 :

综合小案例

使用 ngx_lua 模块完成 Redis 缓存预热。

分析 :

（1）先得有一张表 (users)

（2）浏览器输入如下地址

http://191.168.200.133?username=TOM

（3）从表中查询出符合条件的记录，此时获取的结果为 table 类型

（4）使用 cjson 将 table 数据转换成 json 字符串

（5）将查询的结果数据存入 Redis 中

init_by_lua_block{

  redis = require "resty.redis"

  mysql = require "resty.mysql"

  cjson = require "cjson"

  }

  location /{

  default_type "text/html";

  content_by_lua_block{

  -- 获取请求的参数 username

  local param = ngx.req.get_uri_args()

["username"]

-- 建立 mysql 数据库的连接

  local db = mysql:new()

  local ok,err = db:connect{

  host="192.168.200.111",

  port=3306,

  user="root",

  password="123456",

  database="nginx_db"

  }

  if not ok then

  ngx.say("failed connect to

mysql:",err)

  return

  end

  -- 设置连接超时时间

db:set_timeout(1000)

  -- 查询数据

  local sql = "";

  if not param then 31 sql="select * from users"

  else

  sql="select * from users where

username=".."'"..param.."'"

  end

  local

res,err,errcode,sqlstate=db:query(sql)

  if not res then

  ngx.say("failed to query from

mysql:",err)

return

  end

  -- 连接 redis

  local rd = redis:new()

  ok,err =

rd:connect("192.168.200.111",6379)

  if not ok then

  ngx.say("failed to connect to

redis:",err)

return

  end

  rd:set_timeout(1000)

  -- 循环遍历数据

  for i,v in ipairs(res) do

rd:set("user_"..v.username,cjson.encode(v))

  end

  ngx.say("success")

  rd:close()

  db:close()

  }

  }