Nginx 实现高并发的原理分析

本文将讲解一下内容：

1、Nginx 的进程模型分析

2、Nginx 实现高并发原理分析

这篇文章首先会讲解一下 Nginx 的进程模型，只有先理解了 Nginx 进程模型，才能深入理解 Nginx 实现高并发的原理。

1、Nginx 进程模型介绍
Nginx 的进程模型也是采用 Master/Worker 形式。当 Nginx 启动时，会先创建一个 Master 进程，Master 进程会 fork 出若干个 Worker 子进程（具体是多少个子进程可以在 Nginx 的配置文件中来配置）

Master 进程的作用如下：

Master 进程主要是接收外界信号（如重载配置等），传递给 Worker 进程

监听 Worker 进程的运行状态，负责 Worke 进程的创建和销毁 Worker 进程的作用如下：

处理 Master 进程传递过来的信号

处理网络事件，比如客户端请求

这种进程模型看似跟 PHP-FPM 的处理方式类似，它们之间的区别在哪里呢？

回答这个问题，就要从两者的定位入手了。Nginx 是一个 HTTP 服务器，负责转发请求，不负责处理具体的业务。PHP-FPM 需要处理具体的业务，特别是有些是耗时的业务场景。在 Nginx+PHP-FPM 的架构中，Nginx 的 Worker 进程将请求转发给 PHP-FPM 后，并没有停下来等待 PHP-FPM 返回数据，而是设置了一个回调事件，然后就去处理请他请求了。当 PHP-FPM 业务逻辑处理完后，会执行 Nginx 中 Worker 进程设置的回调事件，这时 Nginx 的 Worker 进程就会停下手中的工作，开始处理回调函数的返回值，直到数据返回给用户端。

所以，Nginx 的 Worker 进程无需等待，可以一直处理请求。但是 PHP-FPM 的 Worker 进程需要将每个请求处理完才能处理下一个请求。

2、Nginx 实现高并发的原理分析
Nginx 和 Apache 都是 Web 服务器，但是两者有着很大的区别。

Apache 处理请求是同步阻塞方式，每一个请求到达，apache 都会去 fork 一个子进程去处理这个请求，直到这个请求处理完毕。低并发时，这种模式没有什么缺点。面对高并发时，如果要想提高处理能力，就需要创建很多进程，进程太多了会出现进程切换，浪费 CPU 资源。

与 Apache 相比，Nginx 在处理高并发时特别有优势。Nginx 是如何实现高并发的呢？答案就是 I/O 复用技术（select、poll、epoll 模型），即多个 I/O 可以复用一个进程。

elect、poll 原理：当连接有 I/O 流事件产生的时候，就会去唤醒进程去处理，但是进程不知道是哪个连接产生的 I/O 流事件，于是就得挨个去遍历进程，遍历进程会浪费大量 CPU 时间片。select、poll 原理是一样的，只不过 select 只能观察 1024 个连接，poll 可以观察无限个连接。

epoll 原理连接有 I/O 流事件产生的时候，epoll 就会去告诉进程哪个连接有 I/O 流事件产生，然后进程就去处理这个链接。

Nginx 就是采用 epoll 模型来实现的。流程就像上文所说的一样，每处理完一个请求，就会设置一个事件回调，然后开始处理新的请求。当回调事件被触发时再腾出手来处理回调事件之后的逻辑，整个过程中不会出现等待的情况。所以理论上 Ngnix 的一个进程就可以处理无限数量的连接，而且无需轮询。

以上就是对文中开始提到的两个问题的解答，有点绕，可能没有完全解释清楚。后面将会在新的文章中把大家提出的问题逐步解答清楚。

完整附件：http://github.crmeb.net/u/defu