Ngnix-是如何实现高性能的?

epoll 多路复用

epoll 解决 IO 复用的多路通知

epoll 观察多个流，只通知 I/O 事件的流，避免 select 的轮询操作

master worker 进程模型

一个 master，多个 worker，master 管理 worker，worker 处理请求，且 worker 进程为单线程

• master 进程用来管理 worker 进程

  包含：

  • 接收来自外界的信号，向各 worker 进程发送信号
  • 监控 worker 进程的运行状态，当 worker 进程退出后(异常情况下)，会自动重新启动新的 worker 进程

• worker进程用来处理基本的网络事件

  • 多个 worker 进程间同等竞争来自客户端的请求，各进程间相互独立
  • 一个请求，只能在一个 worker 进程中处理，一个 worker 进程，不能处理其它进程的请求
  • worker 进程的个数一般与机器 cpu 核数一致

    原因： 与 Nginx 的进程模型以及事件处理模型有关

协程机制

将每个用户的请求对应到线程中的某一个协程，然后在协程中，依靠 epoll 多路复用机制来完成同步调用开发
Lua 脚本也是基于协程机制

• 进程的出现是为了更好的利用CPU资源使得并发成为可能
• 线程的出现是为了降低上下文切换的消耗，提高系统的并发性，并突破一个进程只能干一样事的缺陷，使得进程内并发成为可能
• 协程通过在线程中实现调度，避免了陷入内核级别的上下文切换造成的性能损失，进而突破了线程在IO上的性能瓶颈

事件驱动模型

基于异步及非阻塞的事件驱动模型，可以说是 Nginx 得以获得高并发、高性能的关键因素。

多进程机制

使用多进程的好处有两点：

• 1.进程之间不共享资源，不需要加锁，减少了使用锁对性能造成的影响，同时降低编程的复杂度，降低开发成本
• 2.采用独立的进程，可以让进程互相之间不会影响，如果一个进程发生异常退出时，其它进程正常工作，master 进程则很快启动新的 worker 进程，确保服务不会中断，从而将风险降到最低

内存池

为了避免出现内存碎片，减少向操作系统申请内存的次数、降低各个模块的开发复杂度，Nginx 设计了简单的内存池，它的作用主要是把多次向系统申请内存的操作整合成一次，这大大减少了 CPU 资源的消耗，同时减少了内存碎片