Nginx的源码结构和模块初始化

前言：

上一篇（http://blog.csdn.net/xlgen157387/article/details/49781487）已经介绍了Nginx的基本功能，也介绍了在Windows下的安装和简单的实现负载均衡，下边主要学习一下Nginx的源码结构。

Nginx的源码src目录结构（未进行编译安装）

环境：nginx-1.8.0+CentOS7.0
（可以使用yum install tree来安装tree命令，就可以显示出文件的树结构）

[root@iZ94sni08orZ nginx-1.8.0]# tree src/
src/
├── core
│   ├── nginx.c
│   ├── nginx.h
│   ├── ngx_array.c
│   ├── ngx_array.h
│   ├── ngx_buf.c
│   ├── ngx_buf.h
│   ├── ngx_conf_file.c
│   ├── ngx_conf_file.h
│   ├── ngx_config.h
│   ├── ngx_connection.c
│   ├── ngx_connection.h
│   ├── ngx_core.h
│   ├── （省略部分）
│   ├── ngx_times.c
│   └── ngx_times.h
├── event
│   ├── modules
│   │   ├── ngx_aio_module.c
│   │   ├── ngx_devpoll_module.c
│   │   ├── ngx_epoll_module.c
│   │   ├── ngx_eventport_module.c
│   │   ├── ngx_kqueue_module.c
│   │   ├── ngx_poll_module.c
│   │   ├── ngx_rtsig_module.c
│   │   ├── ngx_select_module.c
│   │   └── ngx_win32_select_module.c
│   ├── ngx_event_accept.c
│   ├── ngx_event.c
│   ├── ngx_event_connect.c
│   ├── ngx_event_connect.h
│   ├── （省略部分）
│   └── ngx_event_timer.h
├── http
│   ├── modules
│   │   ├── ngx_http_access_module.c
│   │   ├── ngx_http_addition_filter_module.c
│   │   ├── ngx_http_auth_basic_module.c
│   │   ├── ngx_http_auth_request_module.c
│   │   ├── ngx_http_autoindex_module.c
│   │   ├── ngx_http_browser_module.c
│   │   ├── ngx_http_charset_filter_module.c
│   │   ├── ngx_http_chunked_filter_module.c
│   ├── （省略部分）
│   │   ├── ngx_http_uwsgi_module.c
│   │   ├── ngx_http_xslt_filter_module.c
│   │   └── perl
│   │       ├── Makefile.PL
│   │       ├── nginx.pm
│   │       ├── nginx.xs
│   │       ├── ngx_http_perl_module.c
│   │       ├── ngx_http_perl_module.h
│   │       └── typemap
│   ├── ngx_http.c
│   ├── ngx_http_cache.h
│   ├── ngx_http_config.h
│   ├── ngx_http_header_filter_module.c
│   ├── （省略部分）
│   ├── ngx_http_variables.h
│   └── ngx_http_write_filter_module.c
├── mail
│   ├── ngx_mail_auth_http_module.c
│   ├── ngx_mail.c
│   ├── （省略部分）
│   ├── ngx_mail_ssl_module.c
│   └── ngx_mail_ssl_module.h
├── misc
│   ├── ngx_cpp_test_module.cpp
│   └── ngx_google_perftools_module.c
└── os
    └── unix
        ├── ngx_aio_read.c
        ├── ngx_aio_read_chain.c
        ├── ngx_aio_write.c
        ├── （省略部分）
        ├── ngx_udp_recv.c
        ├── ngx_user.c
        ├── ngx_user.h
        └── ngx_writev_chain.c

10 directories, 265 files
[root@iZ94sni08orZ nginx-1.8.0]# 

从上边的源码中可以看出共有10 directories, 265 files，Nginx的主要模块是Core、event、http、mail、misc（杂项，包含多种功能）、os这几个部分，并且根据源代码的命名也可以大致的猜测出其所代表的功能。
建议大家下载其源码，大致看一下，这样的话，也能够更好的理清楚Nginx的功能组成。

举个简单的例子，Core模块下的第一个文件nginx.c的一部分代码如下：

static ngx_command_t  ngx_core_commands[] = {

    { ngx_string("daemon"),
      NGX_MAIN_CONF|NGX_DIRECT_CONF|NGX_CONF_FLAG,
      ngx_conf_set_flag_slot,
      0,
      offsetof(ngx_core_conf_t, daemon),
      NULL },

    { ngx_string("master_process"),
      NGX_MAIN_CONF|NGX_DIRECT_CONF|NGX_CONF_FLAG,
      ngx_conf_set_flag_slot,
      0,
      offsetof(ngx_core_conf_t, master),
      NULL },
    。。。

从上述可以看出，ngx_core_commands[]这一个数组定义了Core模块下所使用的全部设置命令（这也是后边学习Core模块的时候需要介绍的）。

并且还有event–modules下边明确的列出了几种事件的模型，也是后边在学习该模块的时候需要学习的地方。
由于对shell脚本语言和C掌握的程度有限，不对源码做过多的解释。

对源码进行编译

如果使用的CentOS的话需要先下载一些基础软件，可以使用命令进行下载：
1、为了支持rewrite功能，我们需要安装pcre

# yum install pcre* //如过你已经装了，请跳过这一步

2.安装openssl
需要ssl的支持，如果不需要ssl支持，请跳过这一步

# yum install openssl*

3.gzip 类库安装

yum install zlib zlib-devel

（注：如果是Ubuntu的话，直接使用命令sudo apt-get install nginx 进行下载即可）

4、准备好源码，进行解压tar -zxvf nginx-1.8.0.tar.gz
5、编译和安装，执行如下命令：

# cd nginx-1.8.0
# ./configure --prefix=/usr/local/nginx-1.7.0 \
--with-http_ssl_module --with-http_spdy_module --with-http_stub_status_module --with-pcre

–with-http_stub_status_module：支持nginx状态查询
–with-http_ssl_module：支持https
–with-http_spdy_module：支持google的spdy,想了解请百度spdy,这个必须有ssl的支持
–with-pcre：为了支持rewrite重写功能，必须制定pcre

（如果这里有提示还需要安装其他的包，安装即可）

设置之后，执行make 结束之后执行 make install

启动命令在/usr/local/nginx-1.8.0/sbin文件下

启动：./nginx 
关闭：./nginx -s stop
重启：./nginx -s reload

（如果在Ubuntu的话，可能是在/usr/sbin目录下）

分析编译之后的文件：

/usr/local/nginx-1.8.0目录下：这是编译之后生成的配置等文件

[root@iZ94sni08orZ nginx-1.8.0]# tree
.
├── client_body_temp
├── conf
│   ├── fastcgi.conf
│   ├── fastcgi.conf.default
│   ├── fastcgi_params
│   ├── fastcgi_params.default
│   ├── koi-utf
│   ├── koi-win
│   ├── mime.types
│   ├── mime.types.default
│   ├── nginx.conf
│   ├── nginx.conf.default
│   ├── scgi_params
│   ├── scgi_params.default
│   ├── uwsgi_params
│   ├── uwsgi_params.default
│   └── win-utf
├── fastcgi_temp
├── html
│   ├── 50x.html
│   └── index.html
├── logs
│   ├── access.log
│   └── error.log
├── proxy_temp
├── sbin
│   └── nginx
├── scgi_temp
└── uwsgi_temp

9 directories, 20 files
[root@iZ94sni08orZ nginx-1.8.0]# 

在conf目录下有几个配置文件，该配置文件用于控制Nginx服务器的基本功能，其中nginx.conf为：

#user  nobody; #运行的用户
worker_processes  1; #允许work线程的数目

#error_log  logs/error.log;
#error_log  logs/error.log  notice;
#error_log  logs/error.log  info;

#pid        logs/nginx.pid;

events {
    worker_connections  1024; #每个work子进程允许最大的连接数为1024
}

http {
    include       mime.types; #用于载入配置文件
    default_type  application/octet-stream;

    #log_format  main  ‘$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" ‘
    #                  ‘$status $body_bytes_sent "$http_referer" ‘
    #                  ‘"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"‘;

    #access_log  logs/access.log  main;

    sendfile        on;
    #tcp_nopush     on;

    #keepalive_timeout  0;
    keepalive_timeout  65;

    #gzip  on;

    server {
        listen       80;
        server_name  localhost;

        #charset koi8-r;

        #access_log  logs/host.access.log  main;
location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }

        #error_page  404              /404.html;

        # redirect server error pages to the static page /50x.html
        #
        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }

        # proxy the PHP scripts to Apache listening on 127.0.0.1:80
        #
        #location ~ \.php$ {
        #    proxy_pass   http://127.0.0.1;
        #}

        # pass the PHP scripts to FastCGI server listening on 127.0.0.1:9000
        #
        #location ~ \.php$ {
        #    root           html;
        #    fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
        #    fastcgi_index  index.php;
        #    fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  /scripts$fastcgi_script_name;
        #    include        fastcgi_params;
        #}
# deny access to .htaccess files, if Apache‘s document root
        # concurs with nginx‘s one
        #
        #location ~ /\.ht {
        #    deny  all;
        #}
    }
# another virtual host using mix of IP-, name-, and port-based configuration
    #
    #server {
    #    listen       8000;
    #    listen       somename:8080;
    #    server_name  somename  alias  another.alias;

    #    location / {
    #        root   html;
    #        index  index.html index.htm;
    #    }
    #}


    # HTTPS server
    #
    #server {
    #    listen       443 ssl;
    #    server_name  localhost;

    #    ssl_certificate      cert.pem;
    #    ssl_certificate_key  cert.key;

    #    ssl_session_cache    shared:SSL:1m;
    #    ssl_session_timeout  5m;

    #    ssl_ciphers  HIGH:!aNULL:!MD5;
    #    ssl_prefer_server_ciphers  on;

    #    location / {
    #        root   html;
    #        index  index.html index.htm;
    #    }
    #}

}

从上边的内容中可以看出，每一个配置属性的意思大致可以看出来，这一点会在后边的分模块学习时详细说明。

同样的在编译之后，会在原来的Nginx代码包中生成一个objs的目录，其中，生成的ngx_modules.c文件中，重新集中申明(使用extern关键字)了nginx配置的所有模块，这些模块可通过编译前的configure命令进行配置，即设置哪些模块需要编译，哪些不被编译。
如下。包含了执行编译过程中的内容：

#include <ngx_config.h>
#include <ngx_core.h>

extern ngx_module_t  ngx_core_module;
extern ngx_module_t  ngx_errlog_module;
extern ngx_module_t  ngx_conf_module;
extern ngx_module_t  ngx_events_module;
...（省略部分）
extern ngx_module_t  ngx_http_upstream_hash_module;
extern ngx_module_t  ngx_http_upstream_ip_hash_module;

ngx_module_t *ngx_modules[] = {
    &ngx_core_module,
    &ngx_errlog_module,
    &ngx_conf_module,
    &ngx_events_module,
    &ngx_event_core_module,
    &ngx_epoll_module,
    &ngx_openssl_module,
    &ngx_regex_module,
    &ngx_http_module,
    &ngx_http_core_module,
    ...（省略部分）
    &ngx_http_range_body_filter_module,
    &ngx_http_not_modified_filter_module,
    NULL
};

这些模块均是在此处用extern进行申明，以表明其他模块可以访问，而对其本身的定义和初始化ngx_module_t结构在其对应的.c文件中进行。例如，ngx_core_module模块便是在./src/core/nginx.c文件中定义并进行静态初始化。实际上，ngx_core_module是一个全局的结构体对象，其他模块类同。如下。

ngx_module_t  ngx_core_module = {  
    NGX_MODULE_V1,  
    &ngx_core_module_ctx,                  /* module context */  
    ngx_core_commands,                     /* module directives */  
    NGX_CORE_MODULE,                       /* module type */  
    NULL,                                  /* init master */  
    NULL,                                  /* init module */  
    NULL,                                  /* init process */  
    NULL,                                  /* init thread */  
    NULL,                                  /* exit thread */  
    NULL,                                  /* exit process */  
    NULL,                                  /* exit master */  
    NGX_MODULE_V1_PADDING  
};