第一部分Nginx能帮我们做什么

第1章 研究Nginx前的准备工作

1.1 Nginx是什么

1.2为什么选择Nginx

1.3准备工作

1.3.1 Linux操作系统

1.3.2使用Nginx的必备软件

1.3.3磁盘目录

1.3.4 Linux内核参数的优化

1.3.5获取Nginx源码

1.4编译安装Nginx

1.5 configure详解

1.5.1 configure的命令参数

1.5.2 configure执行流程

1.5.3 configure生成的文件

1.6 Nginx的命令行控制

1.7小结

第2章Nginx的配置

2.1运行中的Nginx进程间的关系

2.2 Nginx配置的通用语法

2.2.1块配置项

2.2.2配置项的语法格式

2.2.3配置项的注释

2.2.4配置项的单位

2.2.5在配置中使用变量

2.3 Nginx服务的基本配置

2.3.1用于调试进程和定位问题的配置项

2.3.2正常运行的配置项

2.3.3优化性能的配置项

2.3.4事件类配置项

2.4用HTTP核心模块配置一个静态Web服务器

2.4.1虚拟主机与请求的分发

2.4.2文件路径的定义

2.4.3内存及磁盘资源的分配

2.4.4网络连接的设置

2.4.5 MIME类型的设置

2.4.6对客户端请求的限制

2.4.7文件操作的优化

2.4.8对客户端请求的特殊处理

2.4.9 ngx_http_ core_ module模块提供的变量

2.5用HTTP proxy module配置一个反向代理服务器

2.5.1负载均衡的基本配置

2.5.2反向代理的基本配置

2.6小结

第二部分 如何编写HTTP模块

第3章 开发一个简单的HTTP模块

3.1如何调用HTTP模块

3.2准备工作

3.2.1整型的封装

3.2.2 ngx-str_t数据结构

3.2.3 ngx-list_t数据结构

3.2.4 ngx_table_elt_t数据结构

3.2.5 ngx_buf_t数据结构

3.2.6 ngx-chain_t数据结构

3.3如何将自己的HTTP模块编译进Nginx

3.3.1 confiig文件的写法

3.3.2利用confiigure脚本将定制的模块加入到Nginx中

3.3.3直接修改Makefile文件

3.4 HTTP模块的数据结构

3.5定义自己的HTTP模块

3.6处理用户请求

3.6.1处理方法的返回值

3.6.2获取URI和参数

3.6.3获取HTTP头部

3.6.4获取HTTP包体

3.7发送响应

3.7.1发送HTTP头部

3.7.2将内存中的字符串作为包体发送

3.7.3经典的“Hello World”示例

3.8将磁盘文件作为包体发送

3.8.1如何发送磁盘中的文件

3.8.2清理文件句柄

3.8.3支持用户多线程下载和断点续传

3.9用C++++语言编写HTTP模块

3.9.1编译方式的修改

3.9.2程序中的符号转换

3.10小结

第4章 配置、error日志和请求上下文

4.1 http配置项的使用场景

4.2怎样使用http配置

4.2.1分配用于保存配置参数的数据结构

4.2.2设定配置项的解析方式

4.2.3使用14种预设方法解析配置项

4.2.4自定义配置项处理方法

4.2.5合并配置项

4.3 HTTP配置模型

4.3.1解析HTTP配置的流程

4.3.2 HTTP配置模型的内存布局

4.3.3如何合并配置项

4.3.4预设配置项处理方法的工作原理

4.4 error日志的用法

4.5请求的上下文

4.5.1上下文与全异步Web服务器的关系

4.5.2如何使用HTTP上下文

4.5.3 HTTP框架如何维护上下文结构

4.6小结

第5章 访问第三方服务

5.1 upstream的使用方式

5.1.1 ngx_ http_upstream_t结构体

5.1.2设置upstream的限制性参数

5.1.3设置需要访问的第三方服务器地址

5.1.4设置回调方法

5.1.5如何启动upstream机制

5.2回调方法的执行场景

5.2.1 create_ request回调方法

5.2.2 reinit_request回调方法

5.2.3 fiinalize_request回调方法

5.2.4 process_ header回调方法

5.2.5 rewrite_ redirect回调方法

5.2.6 input_fiilter_init与input_fiilter回调方法

5.3使用upstream的示例

5.3.1 upstream的各种配置参数

5.3.2请求上下文

5.3.3在create_request方法中构造请求

5.3.4在process_header方法中解析包头

5.3.5在fiinalize_ request方法中释放资源

5.3.6在ngx_ http_ mytest_ handler方法中启动upstream

5.4 subrequest的使用方式

5.4.1配置子请求的处理方式

5.4.2实现子请求处理完毕时的回调方法

5.4.3处理父请求被重新激活后的回调方法

5.4.4启动subrequest子请求

5.5 subrequest执行过程中的主要场景

5.5.1如何启动subrequest

5.5.2如何转发多个子请求的响应包体

5.5.3子请求如何激活父请求

5.6 subrequest使用的例子

5.6.1配置文件中子请求的设置

5.6.2请求上下文

5.6.3子请求结束时的处理方法

5.6.4父请求的回调方法

5.6.5启动subrequest

5.7小结

第6章 开发一个简单的HTTP过滤模块

6.1过滤模块的意义

6.2过滤模块的调用顺序

6.2.1过滤链表是如何构成的

6.2.2过滤链表的顺序

6.2.3官方默认HTTP过滤模块的功能简介

6.3 HTTP过滤模块的开发步骤

6.4 HTTP过滤模块的简单例子

6.4.1如何编写confiig文件

6.4.2配置项和上下文

6.4.3定义HTTP过滤模块

6.4.4初始化HTTP过滤模块

6.4.5处理请求中的HTTP头部

6.4.6处理请求中的HTTP包体

6.5小结

第7章Nginx提供的高级数据结构

7.1 Nginx提供的高级数据结构概述

7.2 ngx_queue_t双向链表

7.2.1为什么设计ngx_queue_ t双向链表

7.2.2双向链表的使用方法

7.2.3使用双向链表排序的例子

7.2.4双向链表是如何实现的

7.3 ngx_ array_t动态数组

7.3.1为什么设计ngx_array_ t动态数组

7.3.2动态数组的使用方法

7.3.3使用动态数组的例子

7.3.4动态数组的扩容方式

7.4 ngx_list_t单向链表

7.5 ngx_ rbtree_t红黑树

7.5.1为什么设计ngx_ rbtree_ t红黑树

7.5.2红黑树的特性

7.5.3红黑树的使用方法

7.5.4使用红黑树的简单例子

7.5.5如何自定义添加成员方法

7.6 ngx_ radix_tree_ t基数树

7.6.1 ngx_ radix tree_ t基数树的原理

7.6.2基数树的使用方法

7.6.3使用基数树的例子

7.7支持通配符的散列表

7.7.1 ngx_ hash_ t基本散列表

7.7.2支持通配符的散列表

7.7.3带通配符散列表的使用例子

7.8小结

第三部分 深入Nginx

第8章Nginx基础架构

8.1 Web服务器设计中的关键约束

8.2 Nginx的架构设计

8.2.1优秀的模块化设计

8.2.2事件驱动架构

8.2.3请求的多阶段异步处理

8.2.4管理进程、多工作进程设计

8.2.5平台无关的代码实现

8.2.6内存池的设计

8.2.7使用统一管道过滤器模式的HTTP过滤模块

8.2.8其他一些用户模块

8.3 Nginx框架中的核心结构体ngx_ cycle t

8.3.1 ngx_ listening_t结构体

8.3.2 ngx cycle_ t结构体

8.3.3 ngx_cycle_ t支持的方法

8.4 Nginx启动时框架的处理流程

8.5 worker进程是如何工作的

8.6 master进程是如何工作的

8.7小结

第9章 事件模块

9.1事件处理框架概述

9.2 Nginx事件的定义

9.3 Nginx连接的定义

9.3.1被动连接

9.3.2主动连接

9.3.3 ngx_connection _t连接池

9.4 ngx_ events_module核心模块

9.4.1如何管理所有事件模块的配置项

9.4.2管理事件模块

9.5 ngx_ event_ core_ module事件模块

9.6 epoll事件驱动模块

9.6.1 epoll的原理和用法

9.6.2如何使用epoll

9.6.3 ngx_epoll_ module模块的实现

9.7定时器事件

9.7.1缓存时间的管理

9.7.2缓存时间的精度

9.7.3定时器的实现

9.8事件驱动框架的处理流程

9.8.1如何建立新连接

9.8.2如何解决“惊群”问题

9.8.3如何实现负载均衡

9.8.4 post事件队列

9.8.5 ngx_rocess_events_ and_timers流程

9.9文件的异步I/O

9.9.1 Linux内核提供的文件异步I/O

9.9.2 ngx_ epoll_module模块中实现的针对文件的异步I/O

9.10小结

第10章HTTP框架的初始化

10.1 HTTP框架概述

10.2管理HTTP模块的配置项

10.2.1管理main级别下的配置项

10.2.2管理server级别下的配置项

10.2.3管理location级别下的配置项

10.2.4不同级别配置项的合并

10.3监听端口的管理

10.4 server的快速检索

10.5 location的快速检索

10.6 HTTP请求的11个处理阶段

10.6.1 HTTP处理阶段的普适规则

10.6.2 NGX HTTP_POST_ READ_ PHASE阶段

10.6.3 NGX_ HTTP_ SERVER REWRITE_ PHASE阶段

10.6.4 NGX_ HTTP_ FIND_ CONFIG_ PHASE阶段

10.6.5 NGX_ HTTP_ REWRITE_ PHASE阶段

10.6.6 NGX_ HTTP_ POST_ REWRITE_ PHASE阶段

10.6.7 NGX_ HTTP_REACCESS_ PHASE阶段

10.6.8 NGX_HTTP_ ACCESS_PHASE阶段

10.6.9 NGX_HTTP_ POST_ ACCESS_ PHASE阶段

10.6.10 NGX_HTTP_ TRY_FILES_PHASE阶段

10.6.11 NGX_HTTP_CONTENT_PHASE阶段

10.6.12 NGX_HTTP_LOG_PHASE阶段

10.7 HTTP框架的初始化流程

10.8小结

第11章HTTP框架的执行流程

11.1 HTTP框架执行流程概述

11.2新连接建立时的行为

11.3第一次可读事件的处理

11.4接收HTTP请求行

11.5接收HTTP头部

11.6处理HTTP请求

11.6.1 ngx_ http_ core_generic_phase

11.6.2 ngx_http_ core rewrite_phase

11.6.3 ngx_ http_ core_access_phase

11.6.4 ngx_ http_ core_content_phase

11.7 subrequest与post请求

11.8处理HTTP包体

11.8.1接收包体

11.8.2放弃接收包体

11.9发送HTTP响应

11.9.1 ngx_http_send_header

11.9.2 ngx_http_output_filter

11.9.3 ngx_ http_writer

11.10结束HTTP请求

11.10.1 ngx_http_ close_connection

11.10.2 ngx_http_ free_request

11.10.3 ngx_http_ close_request

11.10.4 ngx_http_finalize_ connection

11.10.5 ngx_ http_terminate_ request

11.10.6 ngx_http_finalize request

11.11小结

第12章upstream机制的设计与实现

12.1 upstream机制概述

12.1.1设计目的

12.1.2 ngx_http_ upstream_ t数据结构的意义

12.1.3 ngx_ http_ upstream conf_t配置结构体

12.2启动upstream

12.3与上游服务器建立连接

12.4发送请求到上游服务器

12.5接收上游服务器的响应头部

12.5.1应用层协议的两段划分方式

12.5.2处理包体的3种方式

12.5.3接收响应头部的流程

12.6不转发响应时的处理流程

12.6.1 input_fiilter方法的设计

12.6.2默认的input_filter方法

12.6.3接收包体的流程

12.7以下游网速优先来转发响应

12.7.1转发响应的包头

12.7.2转发响应的包体

12.8以上游网速优先来转发响应

12.8.1 ngx_event_pipe_t结构体的意义

12.8.2转发响应的包头

12.8.3转发响应的包体

12.8.4 ngx_event_pipe_read_upstream方法

12.8.5 ngx_ event_pipe_ write_to_downstream方法

12.9结束upstream请求

12.10小结

第13章 邮件代理模块

13.1邮件代理服务器的功能

13.2邮件模块的处理框架

13.2.1一个请求的8个独立处理阶段

13.2.2邮件类模块的定义

13.2.3邮件框架的初始化

13.3初始化请求

13.3.1描述邮件请求的ngx_ mail_session_t结构体

13.3.2初始化邮件请求的流程

13.4接收并解析客户端请求

13.5邮件认证

13.5.1 ngx_mail_ auth_ http_ctx_t结构体

13.5.2与认证服务器建立连接

13.5.3发送请求到认证服务器

13.5.4接收并解析响应

13.6与上游邮件服务器间的认证交互

13.6.1 ngx_ mail_proxy_ ctx_ t结构体

13.6.2向上游邮件服务器发起连接

13.6.3与邮件服务器认证交互的过程

13.7透传上游邮件服务器与客户端间的流

13.8小结

第14章 进程间的通信机制

14.1概述

14.2共享内存

14.3原子操作

14.3.1不支持原子库下的原子操作

14.3.2 x86架构下的原子操作

14.3.3自旋锁

14.4 Nginx频道

14.5信号

14.6信号量

14.7文件锁

14.8互斥锁

14.8.1文件锁实现的ngx_ shmtx_t锁

14.8.2原子变量实现的ngx_ shmtx_ t锁

14.9小结