分析Nginx 源码 - ngx_module_t接口总结

摘要：关于有一套设计良好的源码，以供分析，本文从结构体来分析源码结构。总结初次阅读源码，先从结构体开始学习，开篇之作，再接再厉。

nginx有一套设计良好的源码，以供分析，本文从ngx_module_t结构体来分析nginx源码结构。ngx_module_t是整个nginx的关键，它提供了整个nginx的模块化的基础。因此，看懂ngx_module_t结构体才能开始入门nginx源码阅读。

该结构体描述了整个模块的所有信息，为核心模块进行初始化和调用提供了接口，整个结构体的初始化源码如下：

struct ngx_module_s {
    ngx_uint_t            ctx_index;
    ngx_uint_t            index;

    char                 *name;

    ngx_uint_t            spare0;
    ngx_uint_t            spare1;

    ngx_uint_t            version;
    const char           *signature;

    void                 *ctx;
    ngx_command_t        *commands;
    ngx_uint_t            type;

    ngx_int_t           (*init_master)(ngx_log_t *log);

    ngx_int_t           (*init_module)(ngx_cycle_t *cycle);

    ngx_int_t           (*init_process)(ngx_cycle_t *cycle);
    ngx_int_t           (*init_thread)(ngx_cycle_t *cycle);
    void                (*exit_thread)(ngx_cycle_t *cycle);
    void                (*exit_process)(ngx_cycle_t *cycle);

    void                (*exit_master)(ngx_cycle_t *cycle);

    uintptr_t             spare_hook0;
    uintptr_t             spare_hook1;
    uintptr_t             spare_hook2;
    uintptr_t             spare_hook3;
    uintptr_t             spare_hook4;
    uintptr_t             spare_hook5;
    uintptr_t             spare_hook6;
    uintptr_t             spare_hook7;
};

ngx_module_s的关键部分在于中间的几个函数指针，以ngx_core_module核心模块为例：

ngx_module_t  ngx_core_module = {
    NGX_MODULE_V1,
    &ngx_core_module_ctx,                  /* module context */
    ngx_core_commands,                     /* module directives */
    NGX_CORE_MODULE,                       /* module type */
    NULL,                                  /* init master */
    NULL,                                  /* init module */
    NULL,                                  /* init process */
    NULL,                                  /* init thread */
    NULL,                                  /* exit thread */
    NULL,                                  /* exit process */
    NULL,                                  /* exit master */
    NGX_MODULE_V1_PADDING
};

关于NGX_MODULE_V1和NGX_MODULE_V1_PADDING2个关键字是2个宏定义，主要用于快速声明而已，剩下的属性可以分为4类：模块类型、模块命令、模块上下文、预留接口。我们可以先了解模块命令结构体(ngx_command_s)

ngx_command_s结构体是用来分析整个配置文件关键字的工具，源码如下：

struct ngx_command_s {
    ngx_str_t             name;
    ngx_uint_t            type;
    char               *(*set)(ngx_conf_t *cf, ngx_command_t *cmd, void *conf);
    ngx_uint_t            conf;
    ngx_uint_t            offset;
    void                 *post;
};

字面意思是初始化master进程时候进行调用，但是暂未找到接口位置。

该接口是在模块初始化的时候调用，调用位置在于ngx_init_cycle>ngx_init_modules的代码中:

ngx_int_t
ngx_init_modules(ngx_cycle_t *cycle)
{
    ngx_uint_t  i;

    for (i = 0; cycle->modules[i]; i++) {
        if (cycle->modules[i]->init_module) {
            if (cycle->modules[i]->init_module(cycle) != NGX_OK) {
                return NGX_ERROR;
            }
        }
    }

    return NGX_OK;
}

该接口分别在ngx_worker_process_init和ngx_single_process_cycle，2者会在不同的模式下运行，所以只会初始化一次。我们以多进程模式为例，其路径在：ngx_master_process_cycle>ngx_start_worker_processes>ngx_worker_process_cycle，关键代码如下：

static void
ngx_worker_process_init(ngx_cycle_t *cycle, ngx_int_t worker)
{
 ... ...
    for (i = 0; cycle->modules[i]; i++) {
        if (cycle->modules[i]->init_process) {
            if (cycle->modules[i]->init_process(cycle) == NGX_ERROR) {
                /* fatal */
                exit(2);
            }
        }
    }
 ... ...
}

字面意思是初始化线程进程时候进行调用，但是暂未找到接口位置。

字面意思是退出线程进程时候进行调用，但是暂未找到接口位置。

该接口于init_process接口对应，其路径在：ngx_master_process_cycle>ngx_start_worker_processes>ngx_worker_process_exit，条件是在出现中断，或者没有时间片的时候退出线程并调用。关键代码如下：

static void
ngx_worker_process_cycle(ngx_cycle_t *cycle, void *data)
{
    ngx_int_t worker = (intptr_t) data;

    ngx_process = NGX_PROCESS_WORKER;
    ngx_worker = worker;

    ngx_worker_process_init(cycle, worker);

    ngx_setproctitle("worker process");

    for ( ;; ) {

        if (ngx_exiting) {
            if (ngx_event_no_timers_left() == NGX_OK) {
                ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cycle->log, 0, "exiting");
                ngx_worker_process_exit(cycle);
            }
        }

        ngx_log_debug0(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, cycle->log, 0, "worker cycle");

        ngx_process_events_and_timers(cycle);

        if (ngx_terminate) {
            ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cycle->log, 0, "exiting");
            ngx_worker_process_exit(cycle);
        }
    }
    ... ...
}

该接口是当master进程退出时调用，其路径在：ngx_master_process_cycle>ngx_master_process_exit，关键代码如下：

void
ngx_master_process_cycle(ngx_cycle_t *cycle)
{
    ... ...

    for ( ;; ) {
        ... ...
        
        if (!live && (ngx_terminate || ngx_quit)) {
            ngx_master_process_exit(cycle);
        }

        ... ...
    }
}

等于当出现退出或中断信号，或者进程不再存活的时候，进行退出操作。

初次阅读nginx源码，先从结构体开始学习，开篇之作，再接再厉。