Nginx:handler模块按处理阶段挂载原理

参考资料<深入理解Nginx>(陶辉)

在Nginx中，handler模块真正的处理函数通过两种方式挂载到处理过程中，一种方式就是按处理阶段挂载;另外一种挂载方式就是按需挂载。

本次我们将讨论按处理阶段挂载的方法和原理。

Nginx把HTTP请求的处理过程分为11个阶段：

typedef enum {
    NGX_HTTP_POST_READ_PHASE = ,   // 接收到完整的HTTP头部后处理的阶段
 
    NGX_HTTP_SERVER_REWRITE_PHASE,  // URI与location匹配前，修改URI的阶段，用于重定向
 
    NGX_HTTP_FIND_CONFIG_PHASE,     // 根据URI寻找匹配的location块配置项
    NGX_HTTP_REWRITE_PHASE,         // 上一阶段找到location块后再修改URI
    NGX_HTTP_POST_REWRITE_PHASE,    // 防止重写URL后导致的死循环
 
    NGX_HTTP_PREACCESS_PHASE,       // 下一阶段之前的准备
 
    NGX_HTTP_ACCESS_PHASE,          // 让HTTP模块判断是否允许这个请求进入Nginx服务器
    NGX_HTTP_POST_ACCESS_PHASE,     // 向用户发送拒绝服务的错误码，用来响应上一阶段的拒绝
 
    NGX_HTTP_TRY_FILES_PHASE,       // 为访问静态文件资源而设置
    NGX_HTTP_CONTENT_PHASE,         // 处理HTTP请求内容的阶段，大部分HTTP模块介入这个阶段
 
    NGX_HTTP_LOG_PHASE              // 处理完请求后的日志记录阶段
} ngx_http_phases;

如果希望某个ngx_http_handler_pt处理方法应用于所有的用户请求，应该使用按处理阶段挂载。

挂载的时候应该实现该HTTP模块的postconfiguration方法，挂载代码如下：

static ngx_int_t ngx_http_mytest_init(ngx_conf_t *cf)
{
    //获取到全局的ngx_http_core_main_conf_t结构体
    ngx_http_core_main_conf_t *cmcf=ngx_http_conf_get_module_main_conf(cf,ngx_http_core_module);
    /*
      phases数组有11个成员，代表上面所说的11个阶段，取出需要挂载的某个阶段(NGX_HTTP_POST_READ_PHASE)的handlers动态数组，
      这样该模块就介入HTTP请求的(NGX_HTTP_POST_READ_PHASE)处理阶段了
    */
    h=ngx_array_push(&cmcf->phases[NGX_HTTP_POST_READ_PHASE].handlers);
    if(h==NULL){
        return NGX_ERROR;
    }
    *h=ngx_http_mytest_handler;
}

下面分析一下该方法涉及到的数据结构，首先是全局的ngx_http_core_main_conf结构体:

typedef struct {
    //该结构包含一个handler处理方法的数组，是HTTP请求处理顺序的关键
    ngx_http_phase_engine_t phase_engine;
    //用于在HTTP框架初始化时添加HTTP处理方法
    ngx_http_phase_t phases[NGX_HTTP_LOG_PHASE+];
    ...
} ngx_http_core_main_conf_t;

其中phases是一个数组，该数组元素的定义如下

typedef struct {
    //该动态数组保存着每一个HTTP模块初始化时添加到当前阶段的处理方法
    ngx_array_t handlers;
} ngx_http_phase_t;

因此，操作phases中的handlers成员，HTTP框架就会自动的向相应的处理阶段添加处理方法。

事实上，HTTP框架将使用phases数组来构建phase_engine成员。ngx_http_phase_engine_t结构如下：

typedef struct {
    //handlers是一个数组的首地址，它表示一个请求可能经历的所有处理方法(可以说，每个方法对应一个序号，保证了HTTP处理的顺序执行)
    ngx_http_phase_handler_t *handlers;
    ...
} ngx_http_phase_engine_t;

其中ngx_http_phase_handler_t定义如下:

typedef struct ngx_http_parse_handler_s ngx_http_parse_handler_t;
typedef ngx_int_t (*ngx_http_pharse_handler_pt) (ngx_http_request_t *r,ngx_http_phase_handler_t *ph);
typedef ngx_int_t (*ngx_http_handler_pt) (ngx_http_request_t *r);
//该结构体只代表处理阶段中的一个处理方法
struct ngx_http_phase_handler_s {
    //在处理某一个HTTP阶段时，HTTP框架将调用checker方法来处理请求，只有checker方法才会调用handler方法(checker方法都是由框架中ngx_http_core_module模块实现的)
    ngx_http_phase_handler_pt checker;
    //第三方模块通过定义handler方法才能介入一个HTTP处理阶段以处理请求(HTTP框架会帮我们设置该成员，在此之前我们要设置好一些初始化信息：如上面的parses.handlers动态数组)
    ngx_http_handler_pt handler;
    //将要执行的下一个HTTP处理阶段的序号，通常表示下一个处理阶段的第一个ngx_http_phase_handler_t处理方法
    ngx_uint_t next;
}

下面将用一个例子来说明

当HTTP框架在建立的TCP连接上接收到客户发送的完整HTTP请求头部时，开始执行NGX_HTTP_POST_READ_PHASE阶段的checker方法

关键是判断handler的返回值来判断执行的顺序(前面ngx_http_phase_engine_t包含了全部的处理方法，每个方法对应一个序号，根据序号就可以判断下一步执行的是哪个处理方法)

ngx_int_t ngx_http_core_generic_phase(ngx_http_request_t *r,ngx_http_phase_handler_t *ph)
{
    //调用这一阶段中个HTTP模块添加的handler处理方法
    ngx_int_t rc=ph->handler(r);
    //如果hanlder方法返回NGX_OK，将进入下一阶段处理
    if(rc==NGX_OK){
        r->phase_handler=ph->next;
        return NGX_AGAIN;
    }
    //如果handler方法返回NGX_DECLINED,那么将进入下一个处理方法，这个处理方法即可以属于当前阶段，也可能属于下一阶段
    if(rc==NGX_DECLINED){
        r->phase_handler++;
        return NGX_AGAIN;
    }
    //如果handler方法返回NGX_AGAIN或者NGX_DONE，那么当前请求将依然停留在这一处理阶段
    if(rc==NGX_AGAIN||rc==NGX_DONE){
        return NGX_OK;
    }
    //如果hanlder方法返回其他，则调用ngx_http_finalize_request结束请求
    ngx_http_finalize_request(r,rc);
    return NGX_OK;
}

在此阶段中ngx_http_handler_pt方法的返回值可以产生4中不同的影响