七、Nginx原理

7.1 Master-Worker模式

1. Nginx 在启动后，会有一个 master 进程和多个相互独立的 worker 进程。
2. Master接收来自外界的信号，向各worker进程发送信号，每个进程都有可能来处理这个连接。
3. Master进程能监控Worker进程的运行状态，当 worker 进程退出后(异常情况下)，会自动启动新的 worker 进程。

xxxxxxxxxx
[root@node1 ~]# ps aux|grep nginx
root      14132  0.0  0.1  53284  1164 ?        Ss   20:15   0:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
nginx     14133  0.0  0.6  57836  6644 ?        S    20:15   0:00 nginx: worker process
[root@node1 ~]# pstree -p
├─nginx(14132)───nginx(14133) #master进程是work进程的父进程

7.2 accept_mutex

由于所有子进程都继承了父进程的sockfd，那么当连接进来时，所有子进程都将收到通知并“争着”与它建立连接，这就叫“惊群现象”。大量的进程被激活又挂起，只有一个进程可以accept() 到这个连接，这当然会消耗系统资源。Nginx 提供了一个accept_mutex加在accept上的一把共享锁。即每个worker进程在执行accept之前都需要先获取锁，获取不到就放弃执行accept()。有了这把锁之后，同一时刻，就只会有一个进程去accpet()，这样就不会有惊群问题了。

当一个worker进程在accept()这个连接之后，就开始读取请求，解析请求，处理请求，产生数据后，再返回给客户端，最后才断开连接，完成一个完整的请求。一个请求，完全由worker进程来处理，而且只能在一个worker进程中处理。

7.3 为什么使用进程不使用线程？

1、节省锁带来的开销。每个worker进程都是独立的进程，不共享资源，不需要加锁。同时在编程以及问题查上时，也会方便很多。

2、独立进程，减少风险。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进程的也能发生意外退出。

7.4 如何处理并发请求？

每进来一个request，会有一个worker进程去处理。但不是全程的处理，处理到什么程度呢？处理到可能发生阻塞的地方，比如向上游（后端）服务器转发request，并等待请求返回。那么，这个处理的worker不会这么傻等着，他会在发送完请求后，注册一个事件：“如果upstream返回了，告诉我一声，我再接着干”。于是他就休息去了。此时，如果再有request 进来，他就可以很快再按这种方式处理。而一旦上游服务器返回了，就会触发这个事件，worker才会来接手，这个request才会接着往下走。由于web server的工作性质决定了每个request的大部份生命都是在网络传输中，实际上花费在server机器上的时间片不多，这就是几个进程就能解决高并发的秘密所在。