Nginx学习笔记(三)-Nginx底层进程机制剖析

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Nginx学习笔记(三)-Nginx底层进程机制剖析

Nginx核心进程模型

Nginx启动后,以daemon多进程⽅式在后台运⾏,包括⼀个Master进程和多个Worker进程,这些Worker进程,都是从Master进程中fork出来的,Work进程都是平等的.

  • Master进程,主要是管理worker进程,比如:
    • 接收外界信号向各worker进程发送信号(./nginx -s reload)
    • 监控worker进程的运⾏状态,当worker进程异常退出后Master进程会⾃动重新启动新的worker进程等,如果我们使用kill命令杀掉worker进程,Master进程会再次启动一个worker进程
  • Worker进程,主要用于处理网络请求
    • worker进程具体处理⽹络请求。多个worker进程之间是对等的,他们同等竞争来⾃客户端的请求,各进程互相之间是独⽴的。⼀个请求,只可能在⼀个worker进程中处理,⼀个worker进程,不可能处理其它进程的请求。worker进程的个数是可以设置的,⼀般设置与机器cpu核数⼀致。

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Nginx如何热加载配置文件?

  1. master进程对配置⽂件进⾏语法检查
  2. 尝试配置(⽐如修改了监听端⼝,那就尝试分配新的监听端⼝)
  3. 尝试成功则使⽤新的配置,新建worker进程
  4. 新建成功,给旧的worker进程发送关闭消息
  5. 旧的worker进程收到信号会继续服务,直到把当前进程接收到的请求处理完毕后关闭,所以reload之后worker进程pid是发⽣了变化的

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Worker进程对网络请求的处理(如何避免惊群效应)

惊群效应(thundering herd)

是指多进程(多线程)在同时阻塞等待同一个事件的时候(休眠状态),如果等待的这个事件发生,那么他就会唤醒等待的所有进程(或者线程),但是最终却只能有一个进程(线程)获得这个时间的“控制权”,对该事件进行处理,而其他进程(线程)获取“控制权”失败,只能重新进入休眠状态,这种现象和性能浪费就叫做惊群效应。

惊群效应会导致CPU频繁的做无效的调度,上下文切换,导致系统性能大打折扣,上下文切换频率过高会导致CPU只在调度线程切换,而没有做具体的工作,使得系统处理效率降低

Ngxin如何处理网络请求?

例如,我们监听9003端⼝,⼀个请求到来时,如果有多个worker进程,那么每个worker进程都有
可能处理这个链接。

  • master进程创建之后,会建⽴好需要监听的的socket,然后从master进程再fork出多个worker进程。所以,所有worker进程的监听描述符listenfd在新连接到来时都变得可读。
  • nginx使⽤互斥锁来保证只有⼀个workder进程能够处理请求,拿到互斥锁的那个进程注册listenfd读事件,其他进程将该listenfd读事件从Events中移除, 在读事件⾥调⽤accept接受该连接,然后解析、处理、返回客户端

Nginx处理惊群效应详细解答:

什么是惊群,如何有效避免惊群? - 滴滴云的回答 - 知乎 https://www.zhihu.com/question/22756773/answer/545048210

nginx多进程模型好处

  • 每个worker进程都是独⽴的,不需要加锁,节省开销
  • 每个worker进程都是独⽴的,互不影响,⼀个异常结束,其他的照样能提供服务
  • 多进程模型为reload热部署机制提供了⽀撑