Nginx的核心特点

Posted 2020-06-09

跨平台：nginx 可以在大多数 Unix like OS编译运行，而且也有Windows的移植版本；

配置异常简单：非常容易上手。配置风格跟程序开发一样，神一般的配置；

非阻塞、高并发连接：数据复制时，磁盘I/O的第一阶段是非阻塞的。官方测试能够支撑5万并发连接，在实际生产环境中跑到2～3万并发连接数。（这得益于Nginx使用了最新的epoll模型)；

PS：对于一个Web服务器来说，首先看一个请求的基本过程：建立连接—接收数据—发送数据，在系统底层看来 ：上述过程（建立连接—接收数据—发送数据）在系统底层就是读写事件。

①如果采用阻塞调用的方式，当读写事件没有准备好时，必然不能够进行读写事件，那么久只好等待，等事件准备好了，才能进行读写事件，那么请求就会被耽搁 。

②既然没有准备好阻塞调用不行，那么采用非阻塞调用方式。非阻塞就是：事件马上返回，告诉你事件还没准备好呢，你慌什么，过会再来吧。好吧，你过一会，再来检查一下事件，直到事件准备好了为止，在这期间，你就可以先去做其它事情，然后再来看看事件好了没。虽然不阻塞了，但你得不时地过来检查一下事件的状态，你可以做更多的事情了，但带来的开销也是不小的。

事件驱动：通信机制采用epoll模型，支持更大的并发连接。

①非阻塞通过不断检查事件的状态来判断是否进行读写操作，这样带来的开销很大，因此就有了异步非阻塞的事件处理机制。这种机制让你可以同时监控多个事件，调用他们是阻塞的，但可以设置超时时间，在超时时间之内，如果有事件准备好了，就返回。这种机制解决了上面阻塞调用与非阻塞调用的两个问题。

②以epoll模型为例：当事件没有准备好时，就放入epoll(队列)里面。如果有事件准备好了，那么就去处 理；如果事件返回的是EAGAIN，那么继续将其放入epoll里面。从而，只要有事件准备好了，我们就去处理它，只有当所有事件都没有准备好时，才在 epoll里面等着。这样，我们就可以并发处理大量的并发了，当然，这里的并发请求，是指未处理完的请求，线程只有一个，所以同时能处理的请求当然只有一 个了，只是在请求间进行不断地切换而已，切换也是因为异步事件未准备好，而主动让出的。这里的切换是没有任何代价，你可以理解为循环处理多个准备好的事 件，事实上就是这样的。

③与多线程方式相比，这种事件处理方式是有很大的优势的，不需要创建线程，每个请求占用的内存也很少，没有上下文切换， 事件处理非常的轻量级，并发数再多也不会导致无谓的资源浪费（上下文切换）。对于IIS服务器，每个请求会独占一个工作线程，当并发数上到几千时，就同时 有几千的线程在处理请求了。这对操作系统来说，是个不小的挑战：因为线程带来的内存占用非常大，线程的上下文切换带来的cpu开销很大，自然性能就上不 去，从而导致在高并发场景下性能下降严重。

总结：通过异步非阻塞的事件处理机制，Nginx实现由进程循环处理多个准备好的事件，从而实现高并发和轻量级。

Master/Worker结构：一个master进程，生成一个或多个worker进程。

PS：Master-Worker设计模式核心思想是将原来串行的逻辑并行化， 并将逻辑拆分成很多独立模块并行执行。其中主要包含两个主要组件Master和Worker，Master主要将逻辑进行拆分，拆分为互相独立的部分，同 时维护了Worker队列，将每个独立部分下发到多个Worker并行执行，Worker主要进行实际逻辑计算，并将结果返回给Master。

问：nginx采用这种进程模型有什么好处？

答：采用独立的进程，可以让互相之间不会影响，一个进程退出后，其它进程还在工作，服务不会中断，Master 进程则很快重新启动新的Worker进程。当然，Worker进程的异常退出，肯定是程序有bug了，异常退出，会导致当前Worker上的所有请求失 败，不过不会影响到所有请求，所以降低了风险。

内存消耗小：处理大并发的请求内存消耗非常小。在3万并发连接下，开启的10个Nginx 进程才消耗150M内存（15M*10=150M）。

内置的健康检查功能：如果 Nginx 代理的后端的某台 Web 服务器宕机了，不会影响前端访问。

节省带宽：支持 GZIP 压缩，可以添加浏览器本地缓存的 Header 头。

稳定性高：用于反向代理，宕机的概率微乎其微。

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