Nginx的master和worker進程間的通信

前面單獨分析了master進程和worker的工作情況，本文就大概看一下master進程和worker進程之間是如何使用channel來完成通信的。這部分實現的源碼主要分布於src/os/unix/channel.h和channel.c兩個文件中。實現極其簡單，沒有什麼複雜的邏輯。下面，我繪製了一個簡單的master進程和worker進程間的關係，圖中的箭頭符號指出數據是由master進程傳給worker進程，而沒有從worker到master；這是因為channel不是一個普通的數據傳輸管道，在Nginx中它僅僅是用著master發送指令給worker的一個管道，master藉此channel來告訴worker進程該做什麼了，worker卻不需要告訴master該做什麼，所以是一個單向的通道。

master進程每次發送給worker進程的指令用如下一個結構來完成封裝：

typedef struct {

ngx_uint_t command;

ngx_pid_t pid;

ngx_int_t slot;

ngx_fd_t fd;

} ngx_channel_t;

這個結構中的4個欄位分別是發送的指令、worker進程的pid、worker進程的slot（在ngx_proecsses中的索引）及一個文件描述符。master進程可能會將一個打開的文件描述符發送給worker進程進行讀寫操作，那麼此時就需要填寫fd這個欄位了。worker進程在收到一個這樣的結構數據後，通過判斷command的值來採取相應的動作；command就是master給worker下達的命令。

master進程用於處理SIGCHLD信號的函數ngx_reap_children中就有向worker進程發送關閉channel的指令，我們看看這個例子是怎麼做的。

ch.command = NGX_CMD_CLOSE_CHANNEL;

ch.fd = -1;

ch.pid = ngx_processes[i].pid;

ch.slot = i;

ngx_write_channel(ngx_processes[n].channel[0],

&ch, sizeof(ngx_channel_t), cycle->log);

這幾行代碼是我從ngx_reap_children函數中拼湊起來的，所以看上去好像有點奇怪，不那麼順暢；但卻清晰的給我們展現了master進程怎麼給一個worker進程發送指令，此處發送的指令時NGX_CMD_CLOSE_CHANNEL。發送指令的函數ngx_write_channel是利用sendmsg來完成，《Unix網路編程》可以詳細了解sendmsg。

worker進程在調用ngx_worker_process_init進行初始化的時候，使用了如下兩行代碼將channel放到epoll等事件處理模塊中。

if (ngx_add_channel_event(cycle, ngx_channel,

NGX_READ_EVENT,ngx_channel_handler) == NGX_ERROR)

{ /* fatal */

exit(2);

}

當master進程發來指令後，就調用ngx_channel_handler函數進行事件的響應。下面濃縮的代碼給出了ngx_channel_handler所做的事情。

/*

讀出master進程發送給過來的指令數據, ngx_read_channel

是利用recvmsg實現，詳細介紹見《unix網路編程》

*/

n = ngx_read_channel(c->fd, &ch,

sizeof(ngx_channel_t), ev->log);

/*

判斷command的值，從而採取具體的動作，

代碼意圖都寫得很明顯，

就不在這裡多說了。

*/

switch (ch.command) {

case NGX_CMD_QUIT:

ngx_quit = 1;

break;

case NGX_CMD_TERMINATE:

ngx_terminate = 1;

break;

case NGX_CMD_REOPEN:

ngx_reopen = 1;

break;

case NGX_CMD_OPEN_CHANNEL:

ngx_processes[ch.slot].pid = ch.pid;

ngx_processes[ch.slot].channel[0] = ch.fd;

break;

case NGX_CMD_CLOSE_CHANNEL:

if (close(ngx_processes[ch.slot].channel[0]) == -1) {

ngx_log_error(NGX_LOG_ALERT, ev->log, ngx_errno,

"close() channel failed");

}

ngx_processes[ch.slot].channel[0] = -1;

break;

}

Nginx中關於整個channel的實現就這麼簡單，沒有什麼多餘的事情。

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