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Nginx是大型架構(gòu)的必備中間件，各大廠都在使用，下面我就重點(diǎn)詳解Nginx如何實(shí)現(xiàn)高并發(fā)@mikechen

Nginx

Nginx是一款高性能負(fù)載均衡器，其出色的性能使其在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。

Nginx 通過(guò)采用 異步非阻塞 I/O 模型、 和 I/O 多路復(fù)用 技術(shù)，成功解決了高并發(fā)場(chǎng)景下的性能瓶頸問(wèn)題。

Nginx事件驅(qū)動(dòng)

Nginx 的工作進(jìn)程通過(guò) 事件驅(qū)動(dòng) 來(lái)管理多個(gè)連接，整體架構(gòu)如下圖所示：

每當(dāng)一個(gè)請(qǐng)求到來(lái)時(shí)，Nginx 不會(huì)為其分配一個(gè)新的線程或進(jìn)程，而是將該請(qǐng)求交給一個(gè)事件循環(huán)（event loop）來(lái)處理。

這是一個(gè)無(wú)限循環(huán)，不斷地檢查是否有新的事件，比如：請(qǐng)求到達(dá)、數(shù)據(jù)可讀、數(shù)據(jù)可寫(xiě)...等。

當(dāng)檢測(cè)到某個(gè)事件發(fā)生時(shí)，例如：一個(gè)請(qǐng)求已經(jīng)完成了數(shù)據(jù)的讀取，Nginx 就會(huì)對(duì)其進(jìn)行處理。

Nginx 的每個(gè)工作進(jìn)程，只處理一個(gè)事件循環(huán)，因此它不會(huì)因?yàn)橐粋€(gè)連接的處理而阻塞其他連接的處理，能同時(shí)管理數(shù)以萬(wàn)計(jì)的連接。

非阻塞 I/O

Nginx 采用 非阻塞 I/O 來(lái)與操作系統(tǒng)進(jìn)行交互，由于不會(huì)阻塞在單個(gè) I/O 操作上，Nginx 可以同時(shí)處理大量的并發(fā)連接。

傳統(tǒng)的 I/O 操作通常是阻塞的，即當(dāng)一個(gè)進(jìn)程發(fā)起 I/O 請(qǐng)求后，會(huì)一直等待 I/O 操作完成，在此期間進(jìn)程無(wú)法執(zhí)行其他任務(wù)。

這對(duì)于需要處理大量并發(fā)連接的服務(wù)器來(lái)說(shuō)，效率是非常低的。

非阻塞 I/O 則不同，當(dāng)一個(gè)進(jìn)程發(fā)起 I/O 請(qǐng)求后，它不會(huì)一直等待，而是立即返回。

如果 I/O 操作還沒(méi)有完成，進(jìn)程可以繼續(xù)執(zhí)行其他任務(wù)，當(dāng) I/O 操作完成時(shí)，操作系統(tǒng)會(huì)通知進(jìn)程，進(jìn)程再進(jìn)行后續(xù)處理。

例如：當(dāng) Nginx 需要從磁盤(pán)讀取靜態(tài)文件時(shí)，如果文件尚未準(zhǔn)備好，Nginx 不會(huì)等待它，而是將該請(qǐng)求放入等待隊(duì)列，繼續(xù)處理其他請(qǐng)求。

I/O 多路復(fù)用

Nginx 使用 I/O 多路復(fù)用， 技術(shù)來(lái)同時(shí)處理多個(gè)并發(fā)連接。

通過(guò) I/O 多路復(fù)用，Nginx 可以在同一個(gè)線程中同時(shí)管理成千上萬(wàn)的連接，而不需要為每個(gè)連接創(chuàng)建一個(gè)新的線程、或進(jìn)程。

多路復(fù)用的關(guān)鍵：是通過(guò)單一線程同時(shí)處理多個(gè) I/O 操作，避免了為每個(gè)請(qǐng)求創(chuàng)建新線程、或進(jìn)程的開(kāi)銷(xiāo)。

Nginx 使用 I/O 多路復(fù)用技術(shù)，如：Linux 上的 “epoll”。

“epoll”可以同時(shí)監(jiān)聽(tīng)多個(gè)文件描述符，比如：網(wǎng)絡(luò)連接、文件...等的 I/O 事件。

當(dāng)某個(gè)文件描述符準(zhǔn)備好進(jìn)行 I/O 操作時(shí)，epoll 會(huì)通知 Nginx，Nginx 就可以進(jìn)行相應(yīng)的處理。

這種設(shè)計(jì)使得 Nginx 能夠高效地處理大量的 HTTP 請(qǐng)求，使其在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。

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