前言

为什么要写这本书

自第1版发行以来，笔者很欣慰得到了广大读者的认可。本书一直致力于说明开发Nginx模块的必备知识，然而由于Nginx功能繁多且性能强大，以致必须要了解的基本技能也很庞杂，而第1版成书匆忙，缺失了几个进阶的技巧描述（例如如何使用变量、slab共享内存等），因此决定在第1版的基础上进一步完善。

事实上，我们总能在nginx.conf配置文件中看到各种带着$符号的变量，只要修改带着变量的这一行行配置，就可以不用编译、部署而使得Nginx具备新功能，这些支持变量的Nginx模块提供了极为灵活的功能，第2版通过新增的第15章详细介绍了如何在模块中支持HTTP变量，包括如何在代码中使用其他Nginx模块提供的变量，以及如何定义新的变量供nginx.conf和其他第三方模块使用等。第16章介绍了slab共享内存，这是一套适用于小块内存快速分配释放的内存管理方式，它非常高效，分配与释放速度都是以纳秒计算的，常用于多个worker进程之间的通信，这比第14章介绍的原始的共享内存通信方式要先进很多。第16章不仅详细介绍了它的实现方式，也探讨了它的优缺点，比如，如果模块间要共享的单个对象常常要消耗数KB的空间，这时就需要修改它的实现（例如增大定义的slab页大小），以避免内存的浪费等。

Nginx内存池在第1版中只是简单带过，第2版中新增了8.7节介绍了内存池的实现细节，以帮助读者用好最基础的内存池功能。

此外，很多读者反馈需要结合TCP来谈谈Nginx，因此在9.10节中笔者试图在不陷入Linux内核细节的情况下，简要介绍了TCP以清晰了解Nginx的事件框架，了解Nginx的高并发能力。

这一版新增的第15章的样例代码可以从http://nginx.taohui.org.cn站点上下载。

因笔者工作繁忙，以致第2版拖稿严重，读者的邮件也无法及时回复，非常抱歉。从这版开始会把曾经的回复整理后放在网站上，想必这比回复邮件要更有效率些。

读者对象

本书适合以下读者阅读。

❑ 对Nginx及如何将它搭建成一个高性能的Web服务器感兴趣的读者。

❑ 希望通过开发特定的HTTP模块实现高性能Web服务器的读者。

❑ 希望了解Nginx的架构设计，学习其怎样充分使用服务器上的硬件资源的读者。

❑ 了解如何快速定位、修复Nginx中深层次Bug的读者。

❑ 希望利用Nginx提供的框架，设计出任何基于TCP的、无阻塞的、易于扩展的服务器的读者。

背景知识

如果仅希望了解怎样使用已有的Nginx功能搭建服务器，那么阅读本书不需要什么先决条件。但如果希望通过阅读本书的第二、第三两部分，来学习Nginx的模块开发和架构设计技巧时，则必须了解C语言的基本语法。在阅读本书第三部分时，需要读者对TCP有一个基本的了解，同时对Linux操作系统也应该有简单的了解。

如何阅读本书

我很希望将本书写成一本“step by step”式（循序渐进式）的书籍，因为这样最能节省读者的时间，然而，由于3个主要写作目的想解决的问题都不是那么简单，所以这本书只能做一个折中的处理。

在第一部分的前两章中，将只探讨如何使用Nginx这一个问题。阅读这一部分的读者不需要了解C语言，就可以学习如何部署Nginx，学习如何向其中添加各种官方、第三方的功能模块，如何通过修改配置文件来更改Nginx及各模块的功能，如何修改Linux操作系统上的参数来优化服务器性能，最终向用户提供企业级的Web服务器。这一部分介绍配置项的方式，更偏重于领着对Nginx还比较陌生的读者熟悉它，通过了解几个基本Nginx模块的配置修改方式，进而使读者可以通过查询官网、第三方网站来了解如何使用所有Nginx模块的用法。

在第二部分的第3章~第7章中，都是以例子来介绍HTTP模块的开发方式的，这里有些接近于“step by step”的学习方式，我在写作这一部分时，会通过循序渐进的方式使读者能够快速上手，同时会穿插着介绍其常见用法的基本原理。

在第三部分，将开始介绍Nginx的完整框架，阅读到这里将会了解第二部分中HTTP模块为何以此种方式开发，同时将可以轻易地开发Nginx模块。这一部分并不仅仅满足于阐述Nginx架构，而是会探讨其为何如此设计，只有这样才能抛开HTTP框架、邮件代理框架，实现一种新的业务框架、一种新的模块类型。

对于Nginx的使用还不熟悉的读者应当从第1章开始学习，前两章将帮助你快速了解Nginx。

使用过Nginx，但对如何开发Nginx的HTTP模块不太了解的读者可以直接从第3章开始学习，在这一章阅读完后，即可编写一个功能大致完整的HTTP模块。然而，编写企业级的模块必须阅读完第4章才能做到，这一章将会介绍编写产品线上服务器程序时必备的3个手段。第5章举例说明了两种编写复杂HTTP模块的方式，在第三部分会对这两个方式有进一步的说明。第6章介绍一种特殊的HTTP模块——HTTP过滤模块的编写方法。第7章探讨基础容器的用法，这同样是复杂模块的必备工具。

如果读者对于普通HTTP模块的编写已经很熟悉，想深入地实现更为复杂的HTTP模块，或者想了解邮件代理服务器的设计与实现，或者希望编写一种新的处理其他协议的模块，或者仅仅想了解Nginx的架构设计，都可以直接从第8章开始学习，这一章会从整体上系统介绍Nginx的模块式设计。第9章的事件框架是Nginx处理TCP的基础，这一章无法跳过。阅读第8章、第9章时可能会遇到许多第7章介绍过的容器，这时可以回到第7章查询其用法和意义。第10章~第12章在介绍HTTP框架，通过这3章的学习会对HTTP模块的开发有深入的了解，同时可以学习HTTP框架的优秀设计。第13章简单介绍了邮件代理服务器的设计，它近似于简化版的HTTP框架。第14章介绍了进程间同步的工具。第15章介绍了HTTP变量，包括如何使用已有变量、支持用户在nginx.conf中修改变量的值、支持其他模块开发者使用自己定义的变量等。第16章介绍了slab共享内存，该内存极为高效，可用于多个worker进程间的通信。

为了不让读者陷入代码的“汪洋大海”中，在本书中大量使用了图表，这样可以使读者快速、大体地了解流程和原理，在这基础上，如果读者还希望了解代码是如何实现的，可以针对性地阅读源代码中的相应方法。在代码的关键地方会通过添加注释的方式加以说明。希望这种方式能够帮助读者减少阅读花费的时间，更快、更好地把握住Nginx，同时深入到细节中。

写作本书第1版时，Nginx的最新稳定版本是1.0.14，所以当时是基于此版本来写作的。截止到第2版完成时，Nginx的稳定版本已经上升到了1.8.0。但这不会对本书的阅读造成困惑，笔者验证过示例代码，均可以运行在最新版本的Nginx中，这是因为本书主要是在介绍Nginx的基本框架代码，以及怎样使用这些框架代码开发新的Nginx模块。在这些基本框架代码中，Nginx一般不会做任何改变，否则已有的大量Nginx模块将无法工作，这种损失是不可承受的。而且Nginx框架为具体的功能模块提供了足够的灵活性，修改功能时很少需要修改框架代码。

Nginx是跨平台的服务器，然而这本书将只针对于最常见的Linux操作系统进行分析，这样做一方面是篇幅所限，另一方面则是本书的写作目的主要在于告诉大家如何基于Nginx编写代码，而不是怎样在一个具体的操作系统上修改配置使用Nginx。因此，即使本书以Linux系统为代表讲述Nginx，也不会影响使用其他操作系统的读者阅读，操作系统的差别相对于本书内容的影响实在是非常小。

勘误和支持

由于作者的水平有限，加之编写的时间也很仓促，书中难免会出现一些错误或者不准确的地方，恳请读者批评指正。为此，我特意创建了一个在线支持与应急方案的二级站点：http://nginx.weebly.com。读者可以将书中的错误发布在Bug勘误表页面中，同时如果读者遇到任何问题，也可以访问Q&A页面，我将尽量在线上为读者提供最满意的解答。书中的全部源文件都将发布在这个网站上，我也会将相应的功能更新及时发布出来。如果你有更多的宝贵意见，也欢迎你发送邮件至我的邮箱russelltao@foxmail.com，期待能够听到读者的真挚反馈。

致谢

我首先要感谢Igor Sysoev，他在Nginx设计上展现的功力令人折服，正是他的工作成果才有了本书诞生的意义。

lisa是机械工业出版社华章公司的优秀编辑，非常值得信任。在这半年的写作过程中，她花费了很多时间、精力来阅读我的书稿，指出了许多文字上和格式上的错误，她提出的建议都大大提高了本书的可读性。

在这半年时间里，一边工作一边写作给我带来了很大的压力，所以我要感谢我的父母在生活上对我无微不至的照顾，使我可以全力投入到写作中。繁忙的工作之余，写作又占用了休息时间的绝大部分，感谢我的太太毛业勤对我的体谅和鼓励，让我始终以高昂的斗志投入到本书的写作中。

感谢我工作中的同事们，正是在与他们一起战斗在一线的日子里，我才不断地对技术有新地感悟；正是那些充满激情的岁月，才使得我越来越热爱服务器技术的开发。

谨以此书，献给我最亲爱的家人，以及众多热爱Nginx的朋友。

陶辉

2015年10月