nginx对keepalive和pipeline请求处理分析

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发布时间：2016-08-08 09:30:27

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这次主要来看nginx中对keepalive和pipeline的处理，这里概念就不用介绍了。直接来看nginx是如何来做的。首先来看keepalive的处理。我们知道http 1.1中keepalive是默认的，除非客户端显式的指定connect头为close。下面就是nginx判断是否需要keepalive的代码。

Service深入分析 WORD版

本文档主要讲述的是Service深入分析；我们还是从Service的根本意义分析入手，服务的本质就是响应客户端请求。要提供服务，就必须建立接收请求，处理请求，应答客服端的框架。我想在Android Service设计者也会无时不刻把这个服务本质框图挂在脑海中。从程序的角度，服务一定要存在一个闭合循环框架和请求处理框架。希望本文档会给有需要的朋友带来帮助；感兴趣的朋友可以过来看看

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void

ngx_http_handler(ngx_http_request_t *r)

{

.........................................

switch(r->headers_in.connection_type) {

case0:

//如果版本大于1.0则默认是keepalive

r->keepalive = (r->http_version > NGX_HTTP_VERSION_10);

break;

caseNGX_HTTP_CONNECTION_CLOSE:

//如果指定connection头为close则不需要keepalive

r->keepalive = 0;

break;

caseNGX_HTTP_CONNECTION_KEEP_ALIVE:

r->keepalive = 1;

break;

}

..................................

}

然后我们知道keepalive也就是当前的http request执行完毕后并不会直接关闭当前的连接，因此nginx的keepalive的相关处理也就是清理request的函数中。nginx清理requst的函数是ngx_http_finalize_request，这个函数中会调用ngx_http_finalize_connection来释放连接，而keepalive的相关判断就在这个函数中。

staticvoid

ngx_http_finalize_connection(ngx_http_request_t *r)

{

ngx_http_core_loc_conf_t *clcf;

clcf = ngx_http_get_module_loc_conf(r, ngx_http_core_module);

.....................................................................

//可以看到如果设置了keepalive，并且timeout大于0，就进入keepalive的处理。

if(!ngx_terminate

&& !ngx_exiting

&& r->keepalive

&& clcf->keepalive_timeout > 0)

{

ngx_http_set_keepalive(r);

return;

}elseif(r->lingering_close && clcf->lingering_timeout > 0) {

ngx_http_set_lingering_close(r);

return;

}

ngx_http_close_request(r, 0);

}

通过上面我们能看到keepalive是通过ngx_http_set_keepalive来进行设置的，接下来我们就来详细的看这个函数。在这个函数里面会顺带处理pipeline的请求，因此我们一并来看，首先nginx是如何区分pipeline请求的呢，它会假设如果从客户端读取的数据多包含了一些数据，也就是解析完当前的request之后，还有一部分数据，这时，就认为是pipeline请求。还有一个很重要的地方就是http_connection,我们在前面的blog知道，如果需要alloc large header时候，会先从hc->free里面取，如果没有的话，会新建，然后交给hc->busy去管理。而这个buf，就会在这里被重用,因为large buf的话，需要重新alloc第二次，如果这里buf有重用的话，减少一次分配。

hc = r->http_connection;

b = r->header_in;

//一般情况下，当解析完header_in之后，pos会设置为last。也就是读取到的数据刚好是一个完整的http请求.当pos小于last，则说明可能是一个pipeline请求。

if(b->pos last) {

/* the pipelined request */

if(b != c->buffer) {

/*

* If the large header buffers were allocated while the previous

* request processing then we do not use c->buffer for

* the pipelined request (see ngx_http_init_request()).

*

* Now we would move the large header buffers to the free list.

*/

cscf = ngx_http_get_module_srv_conf(r, ngx_http_core_module);

//如果free为空，则新建

if(hc->free== NULL) {

//可以看到是large_client_headers的个数

hc->free= ngx_palloc(c->pool,

cscf->large_client_header_buffers.num *sizeof(ngx_buf_t *));

if(hc->free== NULL) {

ngx_http_close_request(r, 0);

return;

}

//然后清理当前的request的busy

for(i = 0; i nbusy - 1; i++) {

f = hc->busy[i];

hc->free[hc->nfree++] = f;

f->pos = f->start;

f->last = f->start;

}

//保存当前的header_in buf,以便与下次给free使用。

hc->busy[0] = b;

hc->nbusy = 1;

}

然后接下来这部分就是free request，并设置keepalive 定时器.

r->keepalive = 0;

ngx_http_free_request(r, 0);

c->data = hc;

//设置定时器

ngx_add_timer(rev, clcf->keepalive_timeout);

//然后设置可读事件

if(ngx_handle_read_event(rev, 0) != NGX_OK) {

ngx_http_close_connection(c);

return;

}

wev = c->write;

wev->handler = ngx_http_empty_handler;

然后接下来这部分就是对pipeline的处理。

if(b->pos last) {

ngx_log_debug0(NGX_LOG_DEBUG_HTTP, c->log, 0,"pipelined request");

#if (NGX_STAT_STUB)

(void) ngx_atomic_fetch_add(ngx_stat_reading, 1);

#endif

//设置标记。

hc->pipeline = 1;

c->log->action ="reading client pipelined request line";

//然后扔进post queue，继续进行处理.

rev->handler = ngx_http_init_request;

ngx_post_event(rev, &ngx_posted_events);

return;

}

到达下面，则说明不是pipeline的请求，因此就开始对request， http_connection 进行清理工作。

if(ngx_pfree(c->pool, r) == NGX_OK) {

hc->request = NULL;

}

b = c->buffer;

if(ngx_pfree(c->pool, b->start) == NGX_OK) {

/*

* the special note for ngx_http_keepalive_handler() that

* c->buffer's memory was freed

*/

b->pos = NULL;

}else{

b->pos = b->start;

b->last = b->start;

}

.....................................................................

if(hc->busy) {

for(i = 0; i nbusy; i++) {

ngx_pfree(c->pool, hc->busy[i]->start);

hc->busy[i] = NULL;

}

hc->nbusy = 0;

}

设置keepalive的handler。

//后面会详细分析这个函数

rev->handler = ngx_http_keepalive_handler;

if(wev->active && (ngx_event_flags & NGX_USE_LEVEL_EVENT)) {

if(ngx_del_event(wev, NGX_WRITE_EVENT, 0) != NGX_OK) {

ngx_http_close_connection(c);

return;

}

最后是对tcp push的处理，这里暂时我就不介绍了，接下来我会有专门一篇blog来介绍nginx对tcp push的操作。然后我们来看ngx_http_keepalive_handler函数，这个函数是处理keepalive连接，当在连接上再次有可读的事件的时候，就会调用这个handler。这个handler比较简单，就是创建新的buf，然后重新开始一个http request的执行(调用ngx_http_init_request)。

b = c->buffer;

size = b->end - b->start;

if(b->pos == NULL) {

/*

* The c->buffer's memory was freed by ngx_http_set_keepalive().

* However, the c->buffer->start and c->buffer->end were not changed

* to keep the buffer size.

*/

//重新分配buf

b->pos = ngx_palloc(c->pool, size);

if(b->pos == NULL) {

ngx_http_close_connection(c);

return;

}

b->start = b->pos;

b->last = b->pos;

b->end = b->pos + size;

}

然后尝试读取数据，如果没有可读数据，则会将句柄再次加入可读事件

n = c->recv(c, b->last, size);

c->log_error = NGX_ERROR_INFO;

if(n == NGX_AGAIN) {

if(ngx_handle_read_event(rev, 0) != NGX_OK) {

ngx_http_close_connection(c);

}

return;

}

最后如果读取了数据，则进入request的处理。

1	`ngx_http_init_request(rev);`

最后我们再来看ngx_http_init_request函数，这次主要来看当时pipeline请求的时候，nginx是如何来重用request的。
这里要注意hc->busy[0],前面我们知道，如果是pipeline请求，我们会保存前面没有解析完毕的request header_in，这是因为我们可能已经读取了pipeline请求的第二个请求的一些头。

//取得request，这里我们知道，在pipeline请求中，我们会保存前一个request.

r = hc->request;

if(r) {

//如果存在，则我们重用前一个request.

ngx_memzero(r,sizeof(ngx_http_request_t));

r->pipeline = hc->pipeline;

//如果nbusy存在

if(hc->nbusy) {

//则保存这个header_in，然后下面直接解析。

r->header_in = hc->busy[0];

}

}else{

r = ngx_pcalloc(c->pool,sizeof(ngx_http_request_t));

if(r == NULL) {

ngx_http_close_connection(c);

return;

}

hc->request = r;

}

//保存请求

c->data = r;

从上面的代码，然后再结合我前一篇blog，我们就知道large header主要是针对pipeline的了，因为在pipeline中，前一个request如果多读了下一个request的一些头的话，这样子下次解析的时候就有可能会超过本来分配的client_header_buffer_size，此时，我们就需要重新分配一个header，也就是large header了，所以这里httpconnection主要就是针对pipeline的情况，而keepalive的连接并不是pipeline的请求的话，为了节省内存，就把前一个request释放掉了.

以上就介绍了nginx对keepalive和pipeline请求处理分析，包括了方面的内容，希望对PHP教程有兴趣的朋友有所帮助。

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