请求处理

Nginx对于它监听到的每个客户端的连接，都会把它的读事件的handler设置为ngx_http_init_request，它是处理请求的开端，处理请求的过程主要就是解析http请求，再根据请求生成响应

客户端连接来的时候调用Ngx_event_accept,再调用ngx_http_init_connection初始化连接，再把读事件的handler设置为ngx_http_init_request,当客户端第一次发送请求的时候调用该函数初始化请求，接着调用ngx_http_process_request_line处理request_line,再调用ngx_http_parse_request_line处理request_line,再调用ngx_http_process_request_headers处理request_headers,再调用ngx_http_parse_request_line解析header,再调用Ngx_http_process_request_header根据header做一些处理，接下来处理请求，调用ngx_http_process_request设置读写事件的handler,ngx_http_handler设置请求的keepalive属性以及初始化phase_handler,接着调用ngx_http_core_run_phases调用所有phase_handler

1.ngx_http_init_request:

开始的代码主要是创建一个新的连接，并且会从事件的data字段获取对应得连接，如果该事件超时，直接销毁该请求，如果是之前的accept连接上过来的请求，那么首先会给他分配一个新的ngx_http_request_t结构体，这个结构用来保存该请求所有的信息，分配好以后把该请求的引用保存在连接的hc的request字段中，目的是为了复用该请求

在nginx配置文件中可以设置多个监听在不同端口和地址的虚拟服务器，另外还根据域名（server_name指令设置虚拟服务器的域名）来区分监听在相同端口和地址的虚拟服务器，每个虚拟服务器可以有不同的配置内容，这些配置内容决定了nginx在接收到请求以后如何处理请求，在找到相应的配重块以后相应的配置保存在该请求对应得ngx_http_request_t结构体中，注意这里根据端口和地址找到的默认配置只是临时使用，而最终还是会根据域名确定真正的配置块。

if (ngx_connection_local_sockaddr(c, NULL, 0) != NGX_OK)

//获取连接c的socket绑定的本地地址

根据连接c的socket地址匹配port->addrs,找到对应得addr:port,最后把找到的地址赋值给addr_conf,

r->virtual_names = addr_conf->virtual_names;

cscf = addr_conf->default_server;

/* 初始化为default server的配置，后续虚拟主机匹配成功会采用对应的配置 */
r->main_conf = cscf->ctx->main_conf;
r->srv_conf = cscf->ctx->srv_conf;
r->loc_conf = cscf->ctx->loc_conf;

//这里就是采用默认的虚拟配置块

rev->handler = ngx_http_process_request_line;

r->read_event_handler = ngx_http_block_reading;

//设置读事件

分别为连接和请求分配空间，

分别分配header_in和header_out,ctx

为一些变量分配空间，并设置这些变量的属性为默认值

rev->handler(rev);

//最后调用该函数，也就是ngx_http_process_request_line

2.ngx_http_process_request_line

该函数会调用ngx_http_read_request_header从socket读取内容到一个缓冲区，并且让header_in和连接的一个buffer字段指向这个缓冲区，目的是为了实现缓冲区的重用，同时会调用ngx_http_parse_request_line函数去记录请求行的请求方法，请求uri以及http协议版本

首先ngx_http_read_request_header函数会检查请求的header_in指向的缓冲区是否有数据，有的话直接返回，如果没有的话，他就会从套接口一次性读取更多的内容到缓冲区，如果客户端没有数据发过来的话，就会返回ngx_again，在返回之前需要做俩件事，一个是设置定时器，另外处理读事件，

如果它正常返回的话，将会调用Ngx_http_parse_request_line来解析，即记录请求方法，url以及http协议版本的一些在缓冲区的位置，Nginx往往是为了减少内存拷贝，而只是拷贝它的起始和结束的位置，如果该函数返回错误，则直接给客户返回400，如果返回ngx_again,则需要判断缓冲区空间是否足够，或者是已读数据不够，如果是缓冲区不够，则返回414，如果返回ngx_ok,则表示解析正确完成，这时记录相应的结构到请求结构中的一些字段里面

注意此时如果使用的http协议版本小于1.0.那么不支持header和请求体，直接调用ngx_http_process_request处理请求，前面已经根据请求的addr:port确定了该请求的虚拟主机集合，接下来就是根据host最终确定使用哪个虚拟主机配置块，通过ngx_http_find_virtual_server处理，r->headers_in.server存放的就是host。然后将request的执行环境设置为该虚拟主机对应得环境，而对于协议版本比较高的而言，它们还支持header和cookie，所以还需要调用ngx_http_process_request_headers来解析头部

3.. ngx_http_process_request_headers：

同样开始还是超时判断

n = ngx_http_read_request_header//读取请求头到header_in缓冲区

rc = ngx_http_parse_header_line(r, r->header_in,

把解析到的header添加到requests的headers_in.header链表中，这里会去ngx_http_core_main_conf_t中的一个header的hash map检查解析出的header是否在这个map中，如果在的话会调用对应得handler

当解析完header以后会根据host匹配虚拟主机，而后调用ngx_http_process_request进行后续的请求处理

4.ngx_http_process_request:

这个函数驱动请求的处理，并为处理做一些准备。

主要是设置读写事件的handler.

c->read->handler = ngx_http_request_handler;

c->write->handler = ngx_http_request_handler;

ngx_http_handler(r);

//接着调用这个函数处理

// 处理subrequest

ngx_http_run_posted_requests(c);

5.ngx_http_handler:

为跑一遍phase handler做准备：

首先他会初始化phase_handler,也就是第一个执行的phase_handler在handlers数组中的下标，

这里会通过一个internal字段，它是指是否在内部做跳转，通过他的状态来最终确定phase_handler的值

r->write_event_handler = ngx_http_core_run_phases;

ngx_http_core_run_phases(r); //最后的这个函数是真正的执行phase_handler的函数，才是真正处理请求的函数

6.ngx_http_core_run_phase:

该函数会遍历phase上注册的所有handler,在调用checker的同时改变phase_handler,在跑完所有的phase handler之后，这个请求就被处理完毕，实际的响应内容的输出，是content phase阶段的handler中调用filter输出实现的

7.filter模块：用于输出的模块：

就是在content phase这个阶段，它主要是用于生成响应内容的，

主要用于对回复的头和内容进行处理，它的处理时间是在获取回复内容之后，向用户发送请求之前，包括俩个阶段，过滤http回复的头部和主体

ngx_http_top_header_filter(r)

ngx_http_top_body_filter(r,in)

1》执行顺序：

过滤模块的顺序在编译的时候就已经确定好了，

ngx_module_t *ngx_modules[] = {

…

&ngx_http_write_filter_module,:仅对http包体做处理，负责发送客户端响应

&ngx_http_header_filter_module：

对http头部处理，它会把r->headers_out中结构体成员序列化为返回给用户的Http响应字符流，包括响应行和响应头部，

&ngx_http_chunked_filter_module,

&ngx_http_range_header_filter_module,

&ngx_http_gzip_filter_module,

&ngx_http_postpone_filter_module：

用于subrequest产生的子请求，他使得多个子请求同时向客户端发送响应时能够有序

&ngx_http_ssi_filter_module,

&ngx_http_charset_filter_module,

&ngx_http_userid_filter_module,

&ngx_http_headers_filter_module,

&ngx_http_copy_filter_module,

&ngx_http_range_body_filter_module,

&ngx_http_not_modified_filter_module,

NULL

};

模块的执行顺序是相反的，第三方的模块只能加入到copy_filter和headers_filter。

它的实现原理是有俩个全局和局部变量：

ngx_http_next_header_filter = ngx_http_top_header_filter;

ngx_http_top_header_filter = ngx_http_example_header_filter;

ngx_http_next_body_filter = ngx_http_top_body_filter;

ngx_http_top_body_filter = ngx_http_example_body_filter;

//每个filter模块都有这样俩个赋值的过程，这样就把新的filter插入进去了,这段代码往往位于初始化的那个函数

在上面那俩个函数执行的过程中也就是直接调用下面的top值

2》ngx_chain_t

struct ngx_chain_s {

ngx_buf_t *buf;

ngx_chain_t *next;

};

//所有的输出内容是通过该单项链表实现的

ngx_buf_t：

size = 0; /* 待输出的内容的大小 */

flush = 0; /* 是否需要flush */

last_buffer= 0; /* 是否是最后一个buffer */

ll = &r->out; /* 保存上次没有输出的ngx_buf_t */

3》响应头过滤函数:

ngx_int_t

ngx_http_send_header(ngx_http_request_t *r)

{

return ngx_http_top_header_filter(r);

}

ngx_http_header_filter_module过滤模块把所有的HTTP头组合成一个完整的buffer，最终ngx_http_write_filter_module过滤模块把buffer输出

在内部通过ngx_http_next_header_filter一级一级往上调用，直到调用到最后一个filter即ngx_http_header_filter,最后这个函数负责计算总的响应头的大小，并分配内存组装响应头，并调用ngx_http_write_filter发送，

4》响应体过滤函数：

ngx_int_t

ngx_http_output_filter(ngx_http_request_t *r, ngx_chain_t *in)

{

ngx_int_t rc;

ngx_connection_t *c;

c = r->connection;

rc = ngx_http_top_body_filter(r, in);

if (rc == NGX_ERROR) {
/* NGX_ERROR may be returned by any filter */
c->error = 1;
}

return rc;

}

每个模块都会有自己的ngx_http_example_body_filter和ngx_http_example_header_filter函数

上面的ngx_http_output_filter函数可以被一般的静态处理模块调用，也可能是在upstream模块里面调用，它的作用就是把响应内容过滤，然后发给客户端，采用流式的输出，并不等到整个响应体都生成了才发送，并且发送的内容可以在文件可以在内存，当发送缓冲区满了，还会保存没有发送完的数据。只需重新调用ngx_http_output_filter

5》可以看一个模块具体的过滤函数：

ngx_http_write_filter：他完成的功能就是遍历buffer链表，注意每一个buffer都是在请求结构体的内存池中申请的，可以进行重用，遍历完以后输出响应内容，Ngx_request_t中还有一个out字段用来保存上一次没有发送的chain.当接收到新的chain的时候会把它连接到旧的chain

代码实现：

size = 0; /* 待输出的内容的大小 */

flush = 0; /* 是否需要flush */

last_buffer= 0; /* 是否是最后一个buffer */

ll = &r->out; /* 保存上次没有输出的ngx_buf_t */

接下来的代码统计上次没有发送的chain的大小，并且根据具体的情况设置flush和last_buffer的值

将旧的chain连接到新的chain后面

接下来就是对chain进行一些处理：

a. clcf->postpone_output：由于处理postpone_output指令，用于设置延时输出的阈值。比如指令“postpone s”，当输出内容的size小于s，并且不是最后一个buffer，也不需要flush，那么就延时输出。

b. c->write->delayed：表示当前连接是否因为某种原因需要延时输出，比如超过发送速率限制等，只有在其他地方取消delayed标记后才能继续输出。在delayed设置的情况下，需要设置c->buffered，并返回NGX_AGAIN。

c. c->buffered：在buffer没有输出完的情况下，标记具体在哪个模块被buffer住了。buffered的取值：

不同的模块有不同的取值，如果buffered的最后4位为1的话就代表还有模块要处理该请求

d.. r->limit_rate：对应limit_rate指令，表示request的发送速率限制值。一般地，通过这个值去设置c->write->delayed，当发送速率超过limit时就会设置c->write->delayed，这种情况下就会延迟发送，从而降低request的发送速率。

接下来的代码就是具体的发送数据的过程：

/* send_chain返回的是没有发完的chain */

chain = c->send_chain(c, r->out, limit);

/* 释放已经发送的chain的内存 */

for (cl = r->out; cl && cl != chain; /* void */) {

ln = cl;

cl = cl->next;

ngx_free_chain(r->pool, ln);

}

/* 重新赋值尚未发送的chain */

r->out = chain;

/* 如果chain不为空，那么buf没有发送完，需要设置buffered标记，并返回NGX_AGAIN */

if (chain) {

c->buffered |= NGX_HTTP_WRITE_BUFFERED;

return NGX_AGAIN;

}

/* 如果已经没有未发送的chain，就清空buffered标记 */

c->buffered &= ~NGX_HTTP_WRITE_BUFFERED;

/* 如果其他filter模块buffer了chain并且postponed为NULL，那么返回NGX_AGAIN，需要继续处理buf */

if ((c->buffered & NGX_LOWLEVEL_BUFFERED) && r->postponed == NULL) {

return NGX_AGAIN;

}

6.ngx_http_copy_filter_module:

这个模块主要是将一些需要复制的buf重新复制一份交给后面的filter模块处理，注意它只有body filter,一般都是在header filter函数中根据请求响应头设置一个模块上下文，用来保存相关信息，body filter使用，但是对于这个模块来说，都是在body filter中进行，它的ctx就是ctx就是ngx_output_chain_ctx_t，因为它的主要逻辑都是在ngx_output_chain模块中,该模块在core下