OpenResty工作原理

OpenResty又被称为ngx_openresty,是基于Nginx的核心Web应用程序服务器。

OpenResty是基于Nginx和Lua的高性能Web平台,OpenResty通过汇聚各种设计精良的Nginx模块,从而将Nginx有效地变成一个强大的通用Web应用平台。

OpenResty的目标是让Web服务直接运行在Nginx服务内部,充分利用Nginx的非堵塞I/O模型,不仅对HTTP客户端请求,甚至对远程后端DB都进行一系列的高性能响应。

OpenResty借助于Nginx的事件驱动模型和非堵塞IO,以实现高性能的Web应用程序。

OpenResty使我们可以借助于Nginx的异步非阻塞达到使用Lua异步并发访问后端DB等服务。

OpenResty使用ngx.location.capture_multi极大地减少浏览器的HTTP连接数量,可以异步并发的访问后台接口。

  • OpenResty运行原理

Nginx采用的是master-worker模型,也就是一个master进程管理多个worker进程,基本的时间处理都放在worker进程中,master进程负责全局初始化以及对worker进行的管理。

OpenResty中,每个worker进程使用一个LuaVM,当请求被分配到worker时,将在这个LuaVM中创建一个coroutine协程,协程之间数据隔离,每个协程都具有独立的全局变量。

OpenResty工作原理
  • OpenResty处理请求流程

Nginx会把一个请求分成不同阶段,第三方模块可以根据自己的行为,挂在到不同阶段中以达到自身目的。OpenResty采用了同样的特性,不同阶段有着不同的处理行为。

Nginx

Nginx特点

  • 轻量级的Web服务,比Apache占用更少内存及资源
  • 抗并发Nginx处理请求,异步非阻塞。
  • 高度模块化设计

Nginx设计为主进程和多个工作进程的工作模式,每个进程是单线程来处理多个连接,每个工作进程采用了非阻塞I/O来处理多个连接,从而减少线程上下文切换,从而实现高性能、高并发。因此,生产环境中会通过将CPU绑定给Nginx工作进程,从而提升性能。

Nginx架构

Nginx采用多进程模式,对于每个worker进程都是独立的,因此不需要加锁,所以节省了锁带来的性能开销。采用独立的进程的好处在于worker进程之间相互不会影响,当一个进程退出后,其他进程依然工作,以保证服务不会终端。

Nginx采用异步非堵塞的方式去处理请求,异步非堵塞就是当一个线程调用出现阻塞而等待时,其他线程可以去处理其他任务。

ngx_lua

ngx_lua是将Lua嵌入Nginx,让Nginx执行Lua脚本,并且高并发、非阻塞的处理各种请求。Lua内建协程,可以很好的将异步回调转换成顺序调用的形式。ngx_lua在Lua中进行的IO操作都会委托给Nginx的事件模型,从而实现非阻塞调用。开发者可以采用串行的方式编写程序,ngx_lua会自动的在进行阻塞的IO操作中终端,保存上下文,然后将IO操作委托给Nginx事件处理机制,在IO操作完成后,ngx_lua会恢复上下文,程序继续执行,这些操作都是对用户程序透明的。

每个Nginx的worker进程持有一个Lua解释器或LuaJIT实例,倍这个worker处理的所有请求共享这个实例。每个请求的context上下文会被Lua轻量级的协程分隔,从而保证各个请求时独立的。

ngx_lua采用的`one-cor

ngx_lua模块的原理

  • 每个工作进程worker创建一个Lua虚拟机(LuaVM),工作进程worker内部协议共享VM。
    -每个Nginx I/O原语封装后注入Lua虚拟机,并允许Lua代码直接访问。
  • 每个外部请求都由一个Lua协程处理,协程之间数据隔离。
  • Lua代码调用I/O操作等异步时,会挂起当前协程,而不阻塞工作机进程。
  • I/O等异步操作完成时,还原相关协程相关协议的上下文,并继续运行。

ngx_lua指令

Nginx与Lua编写脚本的基本构建块是指令,指令用于指定何时运行用户Lua代码以及如何使用结果。

ngx_lua指令执行顺序