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nginx的location优化

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简介

本篇文章主要是分析配置文件解析完毕之后对location的进一步优化。这一部分主要完成了静态树的构建,一切的目的就是为了更快捷的找到对应的location,提高http响应的速度。

代码分析

ngx_http_block()中有下面的一部分代码,如下:

 1 /* create location trees */
2    for (s = 0; s < cmcf->servers.nelts; s++) {
3      // 当前server的ctx的loc_conf[ngx_http_core_module.ctx_index]
4        clcf = cscfp[s]->ctx->loc_conf[ngx_http_core_module.ctx_index];
5
6        if (ngx_http_init_locations(cf, cscfp[s], clcf) != NGX_OK) {
7            return NGX_CONF_ERROR;
8        }
9
10        if (ngx_http_init_static_location_trees(cf, clcf) != NGX_OK) {
11            return NGX_CONF_ERROR;
12        }
13    }
复制代码

上面的cmcfngx_http_core_modulehttp级别的ctxmain_conf数组中对应的配置结构体,类型为ngx_http_core_main_conf_t类型。经过前面分析,我们知道它的servers字段是一个动态数组,保存了当前配置文件中的所有server指令块对应的配置结构体。上面的代码就是遍历这个server数组,然后对每个server下面的location进行处理。下面我们看一下处理的过程:

ngx_http_init_locations

代码如下:

  1static ngx_int_t
2ngx_http_init_locations(ngx_conf_t *cf, ngx_http_core_srv_conf_t *cscf,
3    ngx_http_core_loc_conf_t *pclcf)

4
{
5    ngx_uint_t                   n;
6    ngx_queue_t                 *q, *locations, *named, tail;
7    ngx_http_core_loc_conf_t    *clcf;
8    ngx_http_location_queue_t   *lq;
9    ngx_http_core_loc_conf_t   **clcfp;
10#if (NGX_PCRE)
11    ngx_uint_t                   r;
12    ngx_queue_t                 *regex;
13#endif
14
15    locations = pclcf->locations;
16
17    if (locations == NULL) {
18        return NGX_OK;
19    }
20
21    ngx_queue_sort(locations, ngx_http_cmp_locations);
22
23    named = NULL;
24    n = 0;
25#if (NGX_PCRE)
26    regex = NULL;
27    r = 0;
28#endif
29
30    for (q = ngx_queue_head(locations);
31         q != ngx_queue_sentinel(locations);
32         q = ngx_queue_next(q))
33    {
34        lq = (ngx_http_location_queue_t *) q;
35
36        clcf = lq->exact ? lq->exact : lq->inclusive;
37
38        if (ngx_http_init_locations(cf, NULL, clcf) != NGX_OK) {
39            return NGX_ERROR;
40        }
41
42#if (NGX_PCRE)
43
44        if (clcf->regex) {
45            r++;
46
47            if (regex == NULL) {
48                regex = q;
49            }
50
51            continue;
52        }
53
54#endif
55
56        if (clcf->named) {
57            n++;
58
59            if (named == NULL) {
60                named = q;
61            }
62
63            continue;
64        }
65
66        if (clcf->noname) {
67            break;
68        }
69    }
70
71    if (q != ngx_queue_sentinel(locations)) {
72        ngx_queue_split(locations, q, &tail);
73    }
74
75    if (named) {
76        clcfp = ngx_palloc(cf->pool,
77                           (n + 1) * sizeof(ngx_http_core_loc_conf_t *));
78        if (clcfp == NULL) {
79            return NGX_ERROR;
80        }
81
82        cscf->named_locations = clcfp;
83
84        for (q = named;
85             q != ngx_queue_sentinel(locations);
86             q = ngx_queue_next(q))
87        {
88            lq = (ngx_http_location_queue_t *) q;
89
90            *(clcfp++) = lq->exact;
91        }
92
93        *clcfp = NULL;
94
95        ngx_queue_split(locations, named, &tail);
96    }
97
98#if (NGX_PCRE)
99
100    if (regex) {
101
102        clcfp = ngx_palloc(cf->pool,
103                           (r + 1) * sizeof(ngx_http_core_loc_conf_t *));
104        if (clcfp == NULL) {
105            return NGX_ERROR;
106        }
107
108        pclcf->regex_locations = clcfp;
109
110        for (q = regex;
111             q != ngx_queue_sentinel(locations);
112             q = ngx_queue_next(q))
113        {
114            lq = (ngx_http_location_queue_t *) q;
115
116            *(clcfp++) = lq->exact;
117        }
118
119        *clcfp = NULL;
120
121        ngx_queue_split(locations, regex, &tail);
122    }
123
124#endif
125
126    return NGX_OK;
127}
复制代码

上面的代码首先调用ngx_queue_sort()函数对所有的location进行排序,排序之后的结果他如下:

  • 两个比较location中的未命名location(即noname为1,rewrite_module中if指令产生的location)排到后面;
  • 如果比较的两个location都为未命名location,则维持原次序:用户在配置文件里书写的先后顺序;
  • 两个比较location中的命名location(即named为1,@前缀)排到后面;
  • 如果比较的两个location都为命名location,则按字符串大小排序,名称字符序大的排到后面;
  • 两个比较location中的正则匹配location(即regex字段不为空)排到后面;
  • 如果比较的两个location都为正则匹配location,则维持原次序:用户在配置文件里书写的先后顺序;
  • 其他情况,按字符串大小排序。但对于两个location名称相同的情况,如果存在绝对匹配location,则把它放在前

紧接着将所有属于正则表达式和named的location分别放置到不同的地方,对于我们的例子,如下:

ngx_http_init_location之后的结构图
ngx_http_init_location之后的结构图

ngx_http_init_static_location_trees

这个函数主要是为了构建静态的location三叉树,由于我们的config文件中的location数量太少,这里没有办法进行仔细的讲解,所以具体的构建过程这里不详细的介绍,后面文章会仔细介绍这个过程,我们这里仅仅展示构建的最终结果:

最终形成的树结构
最终形成的树结构

由于我们的配置文件只有一个location,所以形成的树结构只有一个节点,后面我们会分析多个location的时候如何构建这棵树。


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