深入理解Nginx：模块开发与架构解析-陶辉

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模块架构解析深入理解
文档概述
深入理解Nginx：模块开发与架构解析

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前言
读者对象
背景知识
如何阅读本书
勘误和支持
致谢
第一部分 Nginx能帮我们做什么
1.2 为什么选择Nginx
1.3 准备工作
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
1.5.2　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
2.2 Nginx配置的通用语法
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
2.3.2　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
2.4.2　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
2.5.2　反向代理的基本配置
2.6 小结
第二部分如何编写HTTP模块
3.2 准备工作
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
3.3.2　利用configure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
3.6.2　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
3.7.2　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
3.8.2　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
3.9.2　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
4.2 怎样使用http配置
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
4.3.2　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
4.5.2　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
5.1.2　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
5.2.2　reinit_request回调方法
5.2.3　finalize_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_filter_init与input_filter回调方法
5.3 使用upstream的示例
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finalize_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
5.4.2　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
5.5.2　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
5.6.2　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
6.2 过滤模块的调用顺序
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
6.4.2　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
7.2 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
7.3.2　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
7.5.2　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
7.6.2　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
7.7.2　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
8.2 Nginx的架构设计
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
8.3.2　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
9.2 Nginx事件的定义
9.3 Nginx连接的定义
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
9.4.2　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
9.6.2　如何使用epoll
9.6.3　ngx_epoll_module模块的实现
9.7 定时器事件
9.7.2　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
9.8.2　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_process_events_and_timers流程
9.9 文件的异步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
10.2 管理HTTP模块的配置项
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
10.6.2　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_PREACCESS_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
11.2 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
11.6.2　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
11.8.2　放弃接收包体
11.9 发送HTTP响应
11.9.2　ngx_http_output_filter
11.9.3　ngx_http_writer
11.10 结束HTTP请求
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
12.1.2　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
12.5.2　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
12.6.2　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
12.7.2　转发响应的包体
12.8 以上游网速优先来转发响应
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
13.2 邮件模块的处理框架
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
13.3.2　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
13.5.2　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
13.6.2　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
14.2 共享内存
14.3 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
14.8.2　原子变量实现的ngx_shmtx_t锁
14.9 小结

深入理解Nginx：模块开发与架构解析-陶辉

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