nginx是以多进程的方式来工作的

女爷i 2022-06-17 01:18 145阅读 0赞

转自：http://blog.csdn.net/xxb2008/article/details/42238557

nginx是以多进程的方式来工作的。

nginx在启动后，会有一个master进程和多个worker进程。

![Center][]

**master进程主要用来管理worker进程：**  
包含：  
1、接收来自外界的信号，向各worker进程发送信号。  
2、监控worker进程的运行状态，当worker进程退出后(异常情况下)，会自动重新启动新的worker进程。  
  
  
而基本的网络事件，则是放在worker进程中来处理了。worker进程之间是对等的，一个请求，只可能在一个worker进程中处理，一个worker进程，不可能处理其它进程的请求。  
worker进程的个数，一般会设置与机器cpu核数一致。当我们提供80端口的http服务时，一个连接请求过来，每个进程都有可能处理这个连接。  
  
  
  
  
**处理过程如下：**  
master（master进程会先建立好需要listen的socket）--------fork生成子进程workers，继承socket（此时workers子进程们都继承了父进程master的所有属性，当然也包括已经  
建立好的socket，当然不是同一个socket，只是每个进程的这个socket会监控在同一个ip地址与端口，这个在网络协议里面是允许的）------当一个连接进入，产生惊群现象。  
一般来说，当一个连接进来后，所有在accept在这个socket上面的进程，都会收到通知，而只有一个进程可以accept这个连接，其它的则accept失败。  
  
  
  
  
**惊群现象：**指一个fd的事件被触发后，等候这个fd的所有线程/进程都被唤醒。虽然都被唤醒，但是只有一个会去响应。最常见的例子就是对于socket的accept操作，当多个  
用户进程/线程监听在同一个端口上时，由于实际只可能accept一次，因此就会产生惊群现象，  
  
  
  
  
**Nginx对惊群现象的处理：**  
     nginx提供了一个accept\_mutex这个东西，这是一个加在accept上的一把共享锁。有了这把锁之后，同一时刻，就只会有一个进程在accpet连接，这样  
就不会有惊群问题了。accept\_mutex是一个可控选项，我们可以显示地关掉，默认是打开的。  
  
  
  
  
**worker进程工作：**  
  
     当一个worker进程在accept这个连接之后，就开始读取请求，解析请求，处理请求，产生数据后，再返回给客户端，最后才断开连接，一个完整的请求。一个请求，完全由  
worker进程来处理，而且只在一个worker进程中处理。  
  
  
小结：  
1）一个完整的请求读取请求、解析请求、处理请求，产生数据后，再返回给客户端，最后断开连接。  
2）一个完整的请求完全由一个worker进程处理。  
  
  
好处：  
     1）节省锁带来的开销。每个worker进程都是独立的进程，不共享资源，不需要加锁。同时在编程以及问题查上时，也会方便很多。  
     2）独立进程，减少风险。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进程则很快重新启动新的worker进程。当然，worker进程的异常退出，肯定是程序有bug了，异常退出，会导致当前worker上的所有请求失败，不过不会影响到所有请求，所以降低了风险。  
  
  
**Nginx的事件处理机制**  
  
  
       对于一个基本的web服务器来说，事件通常有三种类型：网络事件、信号、定时器。Nginx采用异步非阻塞的事件处理机制，由进程循环处理多个准备好的事件，从而实现

高并发和轻量级。  
  
  
        以epoll为例：当事件没有准备好时，就放入epoll里面。如果有事件准备好了，那么就去处理；如果事件返回的是EAGAIN，那么继续将其放入epoll里面。从而，只要有事件准备好了，我们就去处理她，只有当所有时间都没有准备好时，才在epoll里面等着。这样，我们就可以并发处理大量的并发了，当然，这里的并发请求，是指未处理完的请求，线程只有一个，所以同时能处理的请求当然只有一个了，只是在请求间进行不断地切换而已，切换也是因为异步事件未准备好，而主动让出的。这里的切换是没有任何代价，你可以理解为循环处理多个准备好的事件，事实上就是这样的。  
  
  
  
  
**问题1： Nginx采用worker进程来处理请求，一个worker进程只有一个主线程，那么有多少个worker子进程就能处理多少个并发，那么能够处理的并发数有限。概括的讲，Nginx如何实现高并发？**  
        回答1：采用异步非阻塞的事件处理机制。之所以能够并发处理大量的未处理完的请求，是通过异步非阻塞方式，由进程循环处理多个准备好的事件。以epoll为例，为准备好的事件都会放入epoll中，只要有事件准备好，就会进行处理。                     
  
  
**问题2：何为异步非阻塞方式**  
        回答2：[http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-async/][http_www.ibm.com_developerworks_cn_linux_l-async]

**问题3：Nginx与Apache对于高并发处理上的区别。**  
        回答3：对于Apache，每个请求都会独占一个工作线程，当并发数到达几千时，就同时有几千的线程在处理请求了。这对于[操作系统][Link 1]来说，占用的内存非常大，线程的上下文切换带来的cpu开销也很大，性能就难以上去，同时这些开销是完全没有意义的。  
  
     对于Nginx来讲，一个进程只有一个主线程，通过异步非阻塞的事件处理机制，实现了循环处理多个准备好的事件，从而实现轻量级和高并发。

**问题4：为何推荐worker的个数为cpu的个数？**  
        回答4：因为更多的worker数，只会导致进程相互竞争cpu资源，从而带来不必要的上下文切换  
  
  
  
  
  
参考 http://tengine.taobao.org/book/chapter\_2.html\#connection 初探Nginx[架构][Link 2]  
  
  
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Nginx比较Apache：事件驱动适合于IO密集型服务，多进程或线程适合于CPU密集型服务  
  
  
1）Nginx更主要是作为反向代理，而非Web服务器使用。其网络模式是事件驱动（select、poll、epoll）。  
2）事件驱动的本质还是IO事件，应用程序在多个IO句柄间快速切换，实现所谓的异步IO。  
3）事件驱动服务器，最适合做的就是这种IO密集型工作，如反向代理，它在客户端与WEB服务器之间起一个数据中转作用，纯粹是IO操作，自身并不涉及到复杂计算。  
4）反向代理用事件驱动来做，显然更好，一个工作进程就可以run了，没有进程、线程管理的开销，CPU、内存消耗都小。  
5）当然，Nginx也可以是多进程 + 事件驱动的模式，几个进程跑libevent，不需要Apache那样动辄数百的进程数。  
6）Nginx处理静态文件效果也很好，那是因为静态文件本身也是磁盘IO操作，处理过程一样。至于说多少万的并发连接，这个毫无意义。我随手写个网络程序都能处理几万7）的并发，但如果大部分客户端阻塞在那里，就没什么价值。  
  
  
再看看Apache或者Resin这类应用服务器，之所以称他们为应用服务器，是因为他们真的要跑具体的业务应用，如科学计算、图形图像、[数据库][Link 3]读写等。它们很可能是CPU密集型的服务，事件驱动并不合适。  
  
1）例如一个计算耗时2秒，那么这2秒就是完全阻塞的，什么event都没用。想想[MySQL][Link 3]如果改成事件驱动会怎么样，一个大型的join或sort就会阻塞住所有客户端。  
2）这个时候多进程或线程就体现出优势，每个进程各干各的事，互不阻塞和干扰。当然，现代CPU越来越快，单个计算阻塞的时间可能很小，但只要有阻塞，事件编程就毫无优势。所以进程、线程这类技术，并不会消失，而是与事件机制相辅相成，长期存在。  
  
  
总结之，事件驱动适合于IO密集型服务，多进程或线程适合于CPU密集型服务，它们各有各的优势，并不存在谁取代谁的倾向。  
  
  
  
  
  
  
  
  
参考 http://codinglife.sinaapp.com/?p=40

[Center]: /images/20220617/80181cf4aaf2457c9964df3855ab1ce0.png
[http_www.ibm.com_developerworks_cn_linux_l-async]: http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-async/
[Link 1]: http://lib.csdn.net/base/operatingsystem
[Link 2]: http://lib.csdn.net/base/architecture
[Link 3]: http://lib.csdn.net/base/mysql