这节我们讲request,在nginx中我们指的是http请求,具体到nginx中的数据结构是ngx_http_request_t。ngx_http_request_t是对一个http请求的封装。 我们知道,一个http请求,包含请求行、请求头、请求体、响应行、响应头、响应体。 http请求是典型的请求-响应类型的的网络协议,而http是文件协议,所以我们在分析请求行与请求头,以及输出响应行与响应头,往往是一行一行的进行处理。如果我们自己来写一个http服务器,通常在一个连接建立好后,客户端会发送请求过来。然后我们读取一行数据,分析出请求行中包含的method、uri、http_version信息。然后再一行一行处理请求头,并根据请求method与请求头的信息来决定是否有请求体以及请求体的长度,然后再去读取请求体。得到请求后,我们处理请求产生需要输出的数据,然后再生成响应行,响应头以及响应体。在将响应发送给客户端之后,一个完整的请求就处理完了。当然这是最简单的webserver的处理方式,其实nginx也是这样做的,只是有一些小小的区别,比如,当请求头读取完成后,就开始进行请求的处理了。nginx通过ngx_http_request_t来保存解析请求与输出响应相关的数据。 那接下来,简要讲讲nginx是如何处理一个完整的请求的。对于nginx来说,一个请求是从ngx_http_init_request开始的,在这个函数中,会设置读事件为ngx_http_process_request_line,也就是说,接下来的网络事件,会由ngx_http_process_request_line来执行。从ngx_http_process_request_line的函数名,我们可以看到,这就是来处理请求行的,正好与之前讲的,处理请求的第一件事就是处理请求行是一致的。通过ngx_http_read_request_header来读取请求数据。然后调用ngx_http_parse_request_line函数来解析请求行。nginx为提高效率,采用状态机来解析请求行,而且在进行method的比较时,没有直接使用字符串比较,而是将四个字符转换成一个整型,然后一次比较以减少cpu的指令数,这个前面有说过。很多人可能很清楚一个请求行包含请求的方法,uri,版本,却不知道其实在请求行中,也是可以包含有host的。比如一个请求GET [http://www.taobao.com/uri](http://www.taobao.com/uri)HTTP/1.0这样一个请求行也是合法的,而且host是www.taobao.com,这个时候,nginx会忽略请求头中的host域,而以请求行中的这个为准来查找虚拟主机。另外,对于对于http0.9版来说,是不支持请求头的,所以这里也是要特别的处理。所以,在后面解析请求头时,协议版本都是1.0或1.1。整个请求行解析到的参数,会保存到ngx_http_request_t结构当中。 在解析完请求行后,nginx会设置读事件的handler为ngx_http_process_request_headers,然后后续的请求就在ngx_http_process_request_headers中进行读取与解析。ngx_http_process_request_headers函数用来读取请求头,跟请求行一样,还是调用ngx_http_read_request_header来读取请求头,调用ngx_http_parse_header_line来解析一行请求头,解析到的请求头会保存到ngx_http_request_t的域headers_in中,headers_in是一个链表结构,保存所有的请求头。而HTTP中有些请求是需要特别处理的,这些请求头与请求处理函数存放在一个映射表里面,即ngx_http_headers_in,在初始化时,会生成一个hash表,当每解析到一个请求头后,就会先在这个hash表中查找,如果有找到,则调用相应的处理函数来处理这个请求头。比如:Host头的处理函数是ngx_http_process_host。 当nginx解析到两个回车换行符时,就表示请求头的结束,此时就会调用ngx_http_process_request来处理请求了。ngx_http_process_request会设置当前的连接的读写事件处理函数为ngx_http_request_handler,然后再调用ngx_http_handler来真正开始处理一个完整的http请求。这里可能比较奇怪,读写事件处理函数都是ngx_http_request_handler,其实在这个函数中,会根据当前事件是读事件还是写事件,分别调用ngx_http_request_t中的read_event_handler或者是write_event_handler。由于此时,我们的请求头已经读取完成了,之前有说过,nginx的做法是先不读取请求body,所以这里面我们设置read_event_handler为ngx_http_block_reading,即不读取数据了。刚才说到,真正开始处理数据,是在ngx_http_handler这个函数里面,这个函数会设置write_event_handler为ngx_http_core_run_phases,并执行ngx_http_core_run_phases函数。ngx_http_core_run_phases这个函数将执行多阶段请求处理,nginx将一个http请求的处理分为多个阶段,那么这个函数就是执行这些阶段来产生数据。因为ngx_http_core_run_phases最后会产生数据,所以我们就很容易理解,为什么设置写事件的处理函数为ngx_http_core_run_phases了。在这里,我简要说明了一下函数的调用逻辑,我们需要明白最终是调用ngx_http_core_run_phases来处理请求,产生的响应头会放在ngx_http_request_t的headers_out中,这一部分内容,我会放在请求处理流程里面去讲。nginx的各种阶段会对请求进行处理,最后会调用filter来过滤数据,对数据进行加工,如truncked传输、gzip压缩等。这里的filter包括header filter与body filter,即对响应头或响应体进行处理。filter是一个链表结构,分别有header filter与body filter,先执行header filter中的所有filter,然后再执行body filter中的所有filter。在header filter中的最后一个filter,即ngx_http_header_filter,这个filter将会遍历所有的响应头,最后需要输出的响应头在一个连续的内存,然后调用ngx_http_write_filter进行输出。ngx_http_write_filter是body filter中的最后一个,所以nginx首先的body信息,在经过一系列的body filter之后,最后也会调用ngx_http_write_filter来进行输出(有图来说明)。 这里要注意的是,nginx会将整个请求头都放在一个buffer里面,这个buffer的大小通过配置项client_header_buffer_size来设置,如果用户的请求头太大,这个buffer装不下,那nginx就会重新分配一个新的更大的buffer来装请求头,这个大buffer可以通过large_client_header_buffers来设置,这个large_buffer这一组buffer,比如配置4 8k,就是表示有四个8k大小的buffer可以用。注意,为了保存请求行或请求头的完整性,一个完整的请求行或请求头,需要放在一个连续的内存里面,所以,一个完整的请求行或请求头,只会保存在一个buffer里面。这样,如果请求行大于一个buffer的大小,就会返回414错误,如果一个请求头大小大于一个buffer大小,就会返回400错误。在了解了这些参数的值,以及nginx实际的做法之后,在应用场景,我们就需要根据实际的需求来调整这些参数,来优化我们的程序了。 处理流程图: ![](https://box.kancloud.cn/2015-08-12_55cb06b1960cd.PNG) 以上这些,就是nginx中一个http请求的生命周期了。我们再看看与请求相关的一些概念吧。