Nginx學習之路（五）NginX的主程序迴圈
阿新 • • 發佈：2018-12-25
在上一篇文章中，說明了nginx的worker程序主要的任務，今天，就來講解下nginx的主程序（worker程序）的主要任務。
首先要先區分一下概念，雖然nginx也是一個reactors式的伺服器(用陳碩老師的話來說就是reactors in process)，但它和主從reactor式伺服器又有一定的區別，區別主要就是這個master程序，這個master程序不同於一般的主從式reactor(一般的主從式reactor設計會是主reactor負責將連線accept下來，然後再將connection fd掛載到子reactor中)，這個master程序的主要任務就是監聽訊號的，也就是對nginx的一些命令做處理（還記得在之前提到的nginx中的命令處理都是通過訊號來處理的嗎），然後再將這些處理通過sockerpair()或者訊號等方式通知給worker程序，master程序同時監控worker程序的執行狀態，當worker程序退出後(異常情況下)，會自動重新啟動新的worker程序。同時，這個master程序負責listen這個整個伺服器的listen fd，然後worker程序通過競爭accept lock來將連線從全連線佇列裡取出來，nginx也是通過這個競爭accept lock的方式避免的驚群現象。
下面我們來通過程式碼看下nginx的master程序是如何工作的，master程序的主迴圈函式就是ngx_master_process_cycle()：
ngx_master_process_cycle(ngx_cycle_t *cycle) { char *title; u_char *p; size_t size; ngx_int_t i; ngx_uint_t n, sigio; sigset_t set; struct itimerval itv; ngx_uint_t live; ngx_msec_t delay; ngx_listening_t *ls; ngx_core_conf_t *ccf; sigemptyset(&set); sigaddset(&set, SIGCHLD); sigaddset(&set, SIGALRM); sigaddset(&set, SIGIO); sigaddset(&set, SIGINT); sigaddset(&set, ngx_signal_value(NGX_RECONFIGURE_SIGNAL)); sigaddset(&set, ngx_signal_value(NGX_REOPEN_SIGNAL)); sigaddset(&set, ngx_signal_value(NGX_NOACCEPT_SIGNAL)); sigaddset(&set, ngx_signal_value(NGX_TERMINATE_SIGNAL)); sigaddset(&set, ngx_signal_value(NGX_SHUTDOWN_SIGNAL)); sigaddset(&set, ngx_signal_value(NGX_CHANGEBIN_SIGNAL)); if (sigprocmask(SIG_BLOCK, &set, NULL) == -1) { ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, ngx_errno, "sigprocmask() failed"); } sigemptyset(&set); size = sizeof(master_process); for (i = 0; i < ngx_argc; i++) { size += ngx_strlen(ngx_argv[i]) + 1; } title = ngx_pnalloc(cycle->pool, size); if (title == NULL) { /* fatal */ exit(2); } p = ngx_cpymem(title, master_process, sizeof(master_process) - 1); for (i = 0; i < ngx_argc; i++) { *p++ = ' '; p = ngx_cpystrn(p, (u_char *) ngx_argv[i], size); } ngx_setproctitle(title); ccf = (ngx_core_conf_t *) ngx_get_conf(cycle->conf_ctx, ngx_core_module); //開始生成程序 ngx_start_worker_processes(cycle, ccf->worker_processes, NGX_PROCESS_RESPAWN); /*呼叫ngx_start_cache_manager_processes(cycle, 0)啟動檔案cache管理程序，有些模組需要檔案cache，比如fastcgi模組， 這些模組會把檔案cache路徑新增到cycle->paths中，檔案cache管理程序會定期呼叫這些模組的檔案cache處理鉤子處理一下檔案cache；*/ ngx_start_cache_manager_processes(cycle, 0); ngx_new_binary = 0; delay = 0; sigio = 0; live = 1; for ( ;; ) { //delay用來設定等待worker程序退出的時間，master接受退出訊號後， //首先發送退出訊號給worker，而worker退出需要一些時間 if (delay) { if (ngx_sigalrm) { sigio = 0; delay *= 2; ngx_sigalrm = 0; } ngx_log_debug1(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, cycle->log, 0, "termination cycle: %M", delay); itv.it_interval.tv_sec = 0; itv.it_interval.tv_usec = 0; itv.it_value.tv_sec = delay / 1000; itv.it_value.tv_usec = (delay % 1000 ) * 1000; //設定定時器，以系統真實時間來計算，送出SIGALRM訊號 if (setitimer(ITIMER_REAL, &itv, NULL) == -1) { ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, cycle->log, ngx_errno, "setitimer() failed"); } } ngx_log_debug0(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, cycle->log, 0, "sigsuspend"); //每次處理完一個訊號，master程序會被掛起，直到有新的訊號到來 sigsuspend(&set); ngx_time_update(); ngx_log_debug1(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, cycle->log, 0, "wake up, sigio %i", sigio); //收到了SIGCHLD訊號，有worker異常退出（ngx_reap == 1） if (ngx_reap) { ngx_reap = 0; ngx_log_debug0(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, cycle->log, 0, "reap children"); live = ngx_reap_children(cycle); } //如果所有worker程序都退出了，並且收到SIGTERM訊號或SIGINT訊號或SIGQUIT訊號等， //master程序開始處理退出 if (!live && (ngx_terminate || ngx_quit)) { ngx_master_process_exit(cycle); } //並且收到SIGTERM訊號或SIGINT訊號退出訊號，設定推出延遲時間 if (ngx_terminate) { if (delay == 0) { delay = 50; } if (sigio) { sigio--; continue; } //總的子程序個數 sigio = ccf->worker_processes + 2 /* cache processes */; if (delay > 1000) { //延時大於1000，給所有worker程序傳送SIGKILL，強制殺死所有worker程序 ngx_signal_worker_processes(cycle, SIGKILL); } else { //給所有worker程序傳送SIGTERM訊號，通知worker退出 ngx_signal_worker_processes(cycle, ngx_signal_value(NGX_TERMINATE_SIGNAL)); } continue; } //收到SIGQUIT訊號 if (ngx_quit) { //給所有worker程序傳送SIGQUIT訊號 ngx_signal_worker_processes(cycle, ngx_signal_value(NGX_SHUTDOWN_SIGNAL)); //關閉所有監聽套接字socket ls = cycle->listening.elts; for (n = 0; n < cycle->listening.nelts; n++) { if (ngx_close_socket(ls[n].fd) == -1) { ngx_log_error(NGX_LOG_EMERG, cycle->log, ngx_socket_errno, ngx_close_socket_n " %V failed", &ls[n].addr_text); } } cycle->listening.nelts = 0; continue; } //收到SIGHUP訊號， if (ngx_reconfigure) { ngx_reconfigure = 0; //如果是平滑升級程式，則重啟worker程序，不許要重新初始化配置 if (ngx_new_binary) { ngx_start_worker_processes(cycle, ccf->worker_processes, NGX_PROCESS_RESPAWN); ngx_start_cache_manager_processes(cycle, 0); ngx_noaccepting = 0; continue; } ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cycle->log, 0, "reconfiguring"); //不是平滑升級，重新讀取配置 cycle = ngx_init_cycle(cycle); if (cycle == NULL) { cycle = (ngx_cycle_t *) ngx_cycle; continue; } ngx_cycle = cycle; ccf = (ngx_core_conf_t *) ngx_get_conf(cycle->conf_ctx, ngx_core_module); //重啟worker程序 ngx_start_worker_processes(cycle, ccf->worker_processes, NGX_PROCESS_JUST_RESPAWN); ngx_start_cache_manager_processes(cycle, 1); /* allow new processes to start */ ngx_msleep(100); live = 1; //向所有的old worker程序傳送SIGQUIT訊號 ngx_signal_worker_processes(cycle, ngx_signal_value(NGX_SHUTDOWN_SIGNAL)); } //重啟 if (ngx_restart) { ngx_restart = 0; ngx_start_worker_processes(cycle, ccf->worker_processes, NGX_PROCESS_RESPAWN); ngx_start_cache_manager_processes(cycle, 0); live = 1; } //收到SIGUSR1訊號 if (ngx_reopen) { ngx_reopen = 0; ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cycle->log, 0, "reopening logs"); //重新開啟所有的檔案 ngx_reopen_files(cycle, ccf->user); ngx_signal_worker_processes(cycle, ngx_signal_value(NGX_REOPEN_SIGNAL)); } //收到SIGUSR2訊號，熱帶碼替換 if (ngx_change_binary) { ngx_change_binary = 0; ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cycle->log, 0, "changing binary"); //執行新的程式 ngx_new_binary = ngx_exec_new_binary(cycle, ngx_argv); } //收到SIGWINCH訊號不再接受請求，向所有worker程序傳送SIGQUIT if (ngx_noaccept) { ngx_noaccept = 0; ngx_noaccepting = 1; //worker程序優雅退出 ngx_signal_worker_processes(cycle, ngx_signal_value(NGX_SHUTDOWN_SIGNAL)); } } }