使用Node.js实现一个简单的FastCGI服务器实例

Node.js的HTTP服务器

使用Node.js可以非常容易的实现一个http服务,最简的例子如官方网站的示例:

复制代码 代码如下:


var http = require('http');
http.createServer(function (req, res) {
    res.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/plain'});
    res.end('Hello World\n');
}).listen(1337, '127.0.0.1');


这样就快速的搭建了一个监听在1337端口所有http请求的web服务。
但是,在真正的生产环境中,我们一般很少直接使用Node.js作为面向用户的最前端web服务器,原因主要有以下几种:

1.基于Node.js单线程特性的原因,其健壮性的保证对开发人员要求比较高。
2.服务器上可能已有其他http服务已占用80端口,而非80端口的web服务对用户显然不够友好。
3.Node.js对文件IO处理并没太大优势,如作为常规网站可能需同时响应图片等文件资源。
4.分布式负载场景也是一个挑战。

所以,使用Node.js作为web服务更多可能是作为游戏服务器接口等类似场景,大多是处理不需用户直接访问且仅作数据交换的服务。

基于Nginx作为前端机的Node.js web服务

基于上述原因,如果是使用Node.js搭建的网站形的产品,常规的使用方式是在Node.js的web服务前端放置另一个成熟的http服务器,如最常使用的是Nginx。
然后使用Nginx作为反向代理访问基于Node.js的web服务。如:

复制代码 代码如下:


server{
    listen 80;
    server_name yekai.me;
    root /home/andy/wwwroot/yekai;

location / {
        proxy_pass :1337;
    }

location ~ \.(gif|jpg|png|swf|ico|css|js)$ {
        root /home/andy/wwwroot/yekai/static;
    }
}

这样就比较好的解决了上面提出的几个问题。

使用FastCGI协议通讯

不过,上述代理的方式也有一些不是很好的地方。
一个是有可能的场景是需要控制后面的Node.js的web服务的直接http访问。不过,要解决的话也可以使用自身的服务或者依靠防火墙阻挡。
另外一个是因为代理的方式毕竟是网络应用层上的方案,也不是很方便直接获取和处理与客户端http交互的数据,比如对keep-alive、trunk甚至cookie等的处理。当然这也与代理服务器自身的能力和功能完善程度相关。
所以,我在想尝试另外一种处理方式,首先想到的就是现在在php web应用上普遍使用的FastCGI的方式。

什么是FastCGI

快速通用网关接口(Fast Common Gateway Interface/FastCGI)是一种让交互程序与Web服务器通信的协议。

FastCGI产生的背景是用来作为cgi web应用的替代方案,一个最明显的特点是一个FastCGI服务进程可以用来处理一连串的请求,web服务器会把环境变量和这个页面请求通过一个socket比如FastCGI进程与web服务器连接起来,连接可用Unix Domain Socket或是一个TCP/IP连接。关于更多的背景知识可以参考Wikipedia的词条。

Node.js的FastCGI实现

那么理论上我们只需要使用Node.js创建一个FastCGI进程,再指定Nginx的监听请求发送到这个进程就行了。由于Nginx和Node.js都是基于事件驱动的服务模型,“理论”上应该是天作地合的解决方案。下面我们就亲自实现一下。
在Node.js中net模块刚好可用来建立一个socket服务,为了方便我们就选用unix socket的方式。
在Nginx端的配置稍微修改下:

复制代码 代码如下:


...
location / {
    fastcgi_pass   unix:/tmp/node_fcgi.sock;
}
...


新建一个文件node_fcgi.js,内容如下:

复制代码 代码如下:


var net = require('net');

var server = net.createServer();
server.listen('/tmp/node_fcgi.sock');

server.on('connection', function(sock){
    console.log('connection');

sock.on('data', function(data){
        console.log(data);
    });
});


然后运行(因为权限的原因,请保证Nginx和node脚本使用同一用户或有相互权限的帐号运行,不然读写sock文件会遇到权限问题):

node node_fcgi.js

在浏览器访问,我们看到运行node脚本的终端正常的接收到了数据内容,比如这样:

复制代码 代码如下:


connection
< Buffer 01 01 00 01 00 08 00 00 00 01 00 00 00 00 00 00 01 04 00 01 01 87 01...>

这就证明我们的理论基础已经实现了第一步,接下来只需要搞清楚这个buffer的内容如何解析就行了。


FastCGI协议基础

FastCGI记录由一个定长前缀后跟可变数量的内容和填充字节组成。记录结构如下:

复制代码 代码如下:

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