HTTP状态码499，502，503，504原理及复现

502，504在超时场景下很容易被混淆，区分起来有一定难度；
499 产生的原因往往也会和 504 会有内在关联。

注：本文为连续测试，所以修改nginx或php-fpm配置后，记得重启

基本环境(LNMP)：

nginx 配置
fastcgi_connect_timeout 5; # nginx连接fastcgi的超时时间
fastcgi_send_timeout 10; #nginx往fastcgi发送参数的超时时间
fastcgi_read_timeout 10; #nginx从fastcig获取数据的超时时间
php-fpm 配置
request_terminate_timeout = 30 ; 一次请求的最长执行时间
PHP脚本：
nginx的webroot创建codetest.php文件，通过访问 localhost/codetest.php 复现http响应code；

499 复现

php-fpm.conf：
request_terminate_timeout=30
nginx：
fastcgi_read_timeout 5;
代码：
sleep(15);
echo 'hello world';

499报错信息： Client Closed Request；即客户端主动断开连接。

指一次http请求在客户端指定的时间内没有返回响应，此时，客户端会主动断开连接，此时表象为客户端无响应返回；
此状态码在浏览器请求时几乎不可见，因为浏览器默认超时时间很长；
多见于业务架构中的服务模块之间的调用。

复现途径:

在linux终端使用curl命令请求，-m 表示超时时间，单位秒
curl -i -m 3 http://127.0.0.1/codetest.php
返回：
Operation timed out after 3004 milliseconds with 0 bytes received
此时，nginx的 access_log 会出现如下信息：
"HEAD /codetest.php HTTP/1.1" 499

502 复现

502，Bad Gateway，网关错误，它往往表示网关从上游服务器中接收到的响应是无效的。

先来了解一下网关是什么含义

从宏观定义上来说只要是连接两个不同网络设备的都可以叫网关，具体到Http请求这里，网关就是指是转发其他服务器通信数据的服务器，于本文而言，Nginx 就是网关。

502并不是指网关本身出了问题，而是从上游接收响应出了问题，比如由于上游服务自身超时导致不能产生响应数据，或者上游不按照协议约定来返回数据导致网关不能正常解析。

复现路径-1

关闭php-fpm进程，返回502。
这个比较容易理解，参照上面的定义，因为php-fpm进程关闭，nginx连接不上php-fpm，即nginx不能收从上层接收到响应数据。

nginx 错误日志类似如下内容：
connect() to unix:xxxx/php-cgi.sock failed (2: No such file or directory) while connecting to upstream

复现路径-2

启动php-fpm进程，修改php-fpm.conf的 request_terminate_timeout 和php代码的 sleep 时间来复现。
php代码：
`sleep(15);
echo 'hello world';`
php-fpm.conf
request_terminate_timeout=5
nginx
fastcgi_read_timeout 10;
php-fpm.conf设置的最大执行时间是5s，但是php脚本需要的执行时间大于15s，所以php-fpm进程执行5s时就回退出，此时php脚本没有正常执行完成，所以返回给网关Nginx的数据异常，于是导致502。

php-fpm错误日志如下：
script '/webroot/codetest.php' (request: "GET /codetest.php") execution timed out (5.161544 sec), terminating
nginx错误日志
recv() failed (104: Connection reset by peer) while reading response header from upstream

503 复现

503，Service Unavailable，服务不可用；
如果你搜索 503，大部分文章会告诉你，这是服务器在维护或者过载，高并发下一般会出现此状态值；

严格来说，除非是DDoS攻击之类直接导致服务器宕机了，否则高并发并不会直接触发 503，而是触发 502 才对；

参考上面的 502 复现场景，高并发最直接的影响是，没有足够的 PHP 进程来处理客户端请求，而一般NGINX承载的连接数是远远大于PHP-fpm的，所以问题大概率不是NGINX这里；

如果想复现 NGINX-503 错误，可以通过设置 NGINX 的连接数限制来复现；
具体途径是：设置 limit_conn；
在NGINX配置文件中的 http 模块添加如下：
limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=per_ip:10m;
意思是：对用户IP进行并发计数，将计数内存区命名为 per_ip，设置计数内存区大小为10MB；
之后在 http 模块下的 server 模块添加类似如下限制：

## 完整配置demo
http{
    limit_conn_zone $binary_remote_addr zone=per_ip:10m; 
    server {
        location /{
            limit_conn per_ip 3; # 限制用户ip的并发连接数为3
            root……
            index……
        }
    }
}

最后开启多线程，或者使用 ab 等压测工具，将并发数调到大于 3（因为上面的demo设置为最大连接数 3）；
然后去访问接口codetest.php，即可复现 503 错误。

因此，常见的 503 大多是NGINX开启了并发连接数限制导致，比如，你的接口被爬虫抓取；
如果是通过在PHP层通过redis限制访问频次，则可抛出自定义的错误，比如，401 等；
所以高并发出现 503，并不是绝对的，需要辩证的去看待，这里只是列举了一种可能。

504 复现

504，Gateway Timeout，网关超时。

它表示网关没有从上游及时获取响应数据。注意它和502在超时场景下的区别，502是指上游php-fpm因为超过自身允许的执行时间而不能正常生成响应数据，而504是指在php-fpm还未执行完成的某一时刻，由于超过了nginx自身的超时时间，nginx则以为上游php-fpm没有按照设置时间返回响应数据就会返回504，此时对于php-fpm而言还会继续执行下去，直到执行完成。

复现路径
代码：
`sleep(15);
echo 'hello world';`
php-fpm.conf
request_terminate_timeout=30
nginx
fastcgi_read_timeout 5;
codetest.php脚本执行时间需要15s，小于php-fpm设置的一次请求的超时时间30s，所以php脚本可正常完成；
但nginx从php-fpm读取数据的超时时间为5s，所以在5s时，PHP未执行完成，但nginx的超时等待时间到了，于是返回504。

nginx错误日志
upstream timed out (110: Connection timed out) while reading response header from upstream

面试Summary：

499 是由于超过客户端设置的请求超时时间，客户端主动关闭连接；
502 是由于 php-fpm 在自身的执行时间要求内无法按时完成，无法返给NGINX正常的响应值；
504 是 php-fpm 在 NGINX 设置的超时时间内无法按时完成；
503 大多由NGINX开启了连接数限制后的高并发原因产生；

499，502，504，都是因超时而产生，区别在于，谁超了谁的时。
499 是超了客户端本身的连接时间；
502 是超了 php-fpm 的执行时间；
504 是超了 NGINX 允许的最大读取时间。