nginx是以多程式的方式來工作的

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

nginx是以多程式的方式來工作的。

nginx在啟動後，會有一個master程式和多個worker程式。

master程式主要用來管理worker程式：
包含：
1、接收來自外界的訊號，向各worker程式傳送訊號。
2、監控worker程式的執行狀態，當worker程式退出後(異常情況下)，會自動重新啟動新的worker程式。


而基本的網路事件，則是放在worker程式中來處理了。worker程式之間是對等的，一個請求，只可能在一個worker程式中處理，一個worker程式，不可能處理其它程式的請求。
worker程式的個數，一般會設定與機器cpu核數一致。當我們提供80埠的http服務時，一個連線請求過來，每個程式都有可能處理這個連線。




處理過程如下：
master（master程式會先建立好需要listen的socket）--------fork生成子程式workers，繼承socket（此時workers子程式們都繼承了父程式master的所有屬性，當然也包括已經
建立好的socket，當然不是同一個socket，只是每個程式的這個socket會監控在同一個ip地址與埠，這個在網路協議裡面是允許的）------當一個連線進入，產生驚群現象。
一般來說，當一個連線進來後，所有在accept在這個socket上面的程式，都會收到通知，而只有一個程式可以accept這個連線，其它的則accept失敗。




驚群現象：指一個fd的事件被觸發後，等候這個fd的所有執行緒/程式都被喚醒。雖然都被喚醒，但是隻有一個會去響應。最常見的例子就是對於socket的accept操作，當多個
使用者程式/執行緒監聽在同一個埠上時，由於實際只可能accept一次，因此就會產生驚群現象，




Nginx對驚群現象的處理：
     nginx提供了一個accept_mutex這個東西，這是一個加在accept上的一把共享鎖。有了這把鎖之後，同一時刻，就只會有一個程式在accpet連線，這樣
就不會有驚群問題了。accept_mutex是一個可控選項，我們可以顯示地關掉，預設是開啟的。




worker程式工作：

     當一個worker程式在accept這個連線之後，就開始讀取請求，解析請求，處理請求，產生資料後，再返回給客戶端，最後才斷開連線，一個完整的請求。一個請求，完全由
worker程式來處理，而且只在一個worker程式中處理。


小結：
1）一個完整的請求讀取請求、解析請求、處理請求，產生資料後，再返回給客戶端，最後斷開連線。
2）一個完整的請求完全由一個worker程式處理。


好處：
     1）節省鎖帶來的開銷。每個worker程式都是獨立的程式，不共享資源，不需要加鎖。同時在程式設計以及問題查上時，也會方便很多。
     2）獨立程式，減少風險。採用獨立的程式，可以讓互相之間不會影響，一個程式退出後，其它程式還在工作，服務不會中斷，master程式則很快重新啟動新的worker程式。當然，worker程式的異常退出，肯定是程式有bug了，異常退出，會導致當前worker上的所有請求失敗，不過不會影響到所有請求，所以降低了風險。


Nginx的事件處理機制


       對於一個基本的web伺服器來說，事件通常有三種型別：網路事件、訊號、定時器。Nginx採用非同步非阻塞的事件處理機制，由程式迴圈處理多個準備好的事件，從而實現

高併發和輕量級。


        以epoll為例：當事件沒有準備好時，就放入epoll裡面。如果有事件準備好了，那麼就去處理；如果事件返回的是EAGAIN，那麼繼續將其放入epoll裡面。從而，只要有事件準備好了，我們就去處理她，只有當所有時間都沒有準備好時，才在epoll裡面等著。這樣，我們就可以併發處理大量的併發了，當然，這裡的併發請求，是指未處理完的請求，執行緒只有一個，所以同時能處理的請求當然只有一個了，只是在請求間進行不斷地切換而已，切換也是因為非同步事件未準備好，而主動讓出的。這裡的切換是沒有任何代價，你可以理解為迴圈處理多個準備好的事件，事實上就是這樣的。




問題1： Nginx採用worker程式來處理請求，一個worker程式只有一個主執行緒，那麼有多少個worker子程式就能處理多少個併發，那麼能夠處理的併發數有限。概括的講，Nginx如何實現高併發？
        回答1：採用非同步非阻塞的事件處理機制。之所以能夠併發處理大量的未處理完的請求，是通過非同步非阻塞方式，由程式迴圈處理多個準備好的事件。以epoll為例，為準備好的事件都會放入epoll中，只要有事件準備好，就會進行處理。                   


問題2：何為非同步非阻塞方式
        回答2：http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-async/

問題3：Nginx與Apache對於高併發處理上的區別。
        回答3：對於Apache，每個請求都會獨佔一個工作執行緒，當併發數到達幾千時，就同時有幾千的執行緒在處理請求了。這對於作業系統來說，佔用的記憶體非常大，執行緒的上下文切換帶來的cpu開銷也很大，效能就難以上去，同時這些開銷是完全沒有意義的。

     對於Nginx來講，一個程式只有一個主執行緒，通過非同步非阻塞的事件處理機制，實現了迴圈處理多個準備好的事件，從而實現輕量級和高併發。

問題4：為何推薦worker的個數為cpu的個數？
        回答4：因為更多的worker數，只會導致程式相互競爭cpu資源，從而帶來不必要的上下文切換