Nginx原理
# 42.Nginx原理
讲解下Nginx内部的原理
# mater 和 worker的概念
启动Nginx进程后，我们发现Nginx其实是有2个进程的：
# ps -ef | grep nginx
root 14858 1 0 07:35 ? 00:00:00 nginx: master process ./nginx
nobody 14860 14858 0 07:35 ? 00:00:00 nginx: worker process
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一个是master进程，一个是worker进程。Nginx是这样工作的：
- 首先启动一个master进程
- 然后启动一个或多个worker进程
- worker进程是用来工作的，也就是处理请求
- master进程则是用来管理worker的，将活分给worker进程
# master+worker机制如何工作
首先，一个请求来到了Nginx，那么master就要开始工作了
master告诉所有worker，有新的请求
然后worker是通过争抢的方式去处理这个请求
一个worker抢到请求后，会看情况是否需要转发给Tomcat，还是自己直接处理。
# 一个 master 和多个 woker 的好处
为什么Nginx要这样设计呢？因为这样有很多好处，例如：
- 首先，对于每个 worker 进程来说，独立的进程，不需要加锁，所以省掉了锁带来的开销，同时在编程以及问题查找时，也会方便很多。
- 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 进程则很快启动新的worker 进程。
- 如果有 worker 进程异常退出，会导致当前 worker 上的所有请求失败，但不影响到所有请求，降低了风险
- 可以使用 nginx -s reload 热部署，也就是不用重启Nginx也可以让新的配置生效：没有抢到请求进行处理的worker，会自己更新，而正在处理请求的worker进程不会停止处理请求，这样即使在热部署期间，Nginx还是在正常处理请求的。等处理完后再自己更新。
- ...........
# 需要设置多少个 worker
Nginx 同 redis 类似都采用了 IO 多路复用机制，每个 worker 都是一个独立的进程，但每个进程里只有一个主线程，通过异步非阻塞的方式来处理请求， 即使是千上万个请求也不在话下。
每个 worker 的线程可以把一个 cpu 的性能发挥到极致，所以 worker 数和服务器的 cpu数相等是最为适宜的。设少了会浪费 cpu，设多了会造成 cpu 频繁切换上下文带来的损耗。
注意，在Windows下的话则没有 IO多路复用机制，所以在Windows下，Nginx的性能会降低不少（Redis同理，最好安装到Linux下使用）
Nginx默认没有开启利用多核cpu，我们可以通过设置worker数量和设置worker_cpu_affinity配置参数来充分利用多核cpu的性能。配置实例：
2核CPU，开启2个进程
worker_processes 2;
worker_cpu_affinity 01 10;
2
# 连接数 worker_connection
这个值是设置每个 worker 进程所能建立连接的最大值。
worker_connections 1024
举个例子，一个请求发送过来，那么这个请求到worker进程之间有一个连接，并且worker到请求之间也有一个连接；
而如果这个请求涉及到转发给Tomcat处理，那么还得占用2个连接：worker进程到Tomcat之间占用一个，Tomcat进程到worker进程占用一个
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│ │ ←─────── │ │ ─────→ │ │
│ Client │ │ Worker │ │ Tomcat │
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│ │ ──────→ │ │ ←───── │ │
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综上，Nginx支持的最大并发数是多少得分类讨论：
- 普通的静态访问最大并发数是： （worker_connections × worker_processes） / 2
- 如果是 HTTP 作为反向代理来说，最大并发数量应该是 （worker_connections × worker_processes）/ 4
# 最后
通过前面的讲解，其实基本上够我们使用了，但有些时候学多一点，使用起来更得心应手，后续我们会介绍一些Nginx常用的配置，读者可以看情况阅读。
