Nginx(八): 观进程锁的实现

  前面的nginx系列讲解了nginx很多通用概念,流程,以及核心的http模块的一些实现。应该说大体上对nginx已经不再陌生和神秘。

  今天我们不看全局,只看一个非常非常小的细节:nginx是多进程并发模型的应用,但为了网络请求的安全性,必须要使用到锁,那么这个进程锁如何实现呢?

 

1. nginx进程锁的作用

  nginx是多进程并发模型应用,直白点就是:有多个worker都在监听网络请求,谁接收某个请求,那么后续的事务就由它来完成。如果没有锁的存在,那么就是这种场景,当一个请求被系统接入后,所以可以监听该端口的进程,就会同时去处理该事务。当然了,系统会避免这种糟糕事情的发生,但也就出现了所谓的惊群。(不知道说得对不对,大概是那么个意思吧)

  所以,为了避免出现同一时刻,有许多进程监听,就应该该多个worker间有序地监听socket. 为了让多个worker有序,所以就有了本文要讲的进程锁的出现了,只有抢到锁的进程才可以进行网络请求的接入操作。

  即如下过程:

// worker 核心事务框架 // ngx_event.c void ngx_process_events_and_timers(ngx_cycle_t *cycle) { ngx_uint_t flags; ngx_msec_t timer, delta; if (ngx_timer_resolution) { timer = NGX_TIMER_INFINITE; flags = 0; } else { timer = ngx_event_find_timer(); flags = NGX_UPDATE_TIME; #if (NGX_WIN32) /* handle signals from master in case of network inactivity */ if (timer == NGX_TIMER_INFINITE || timer > 500) { timer = 500; } #endif } if (ngx_use_accept_mutex) { // 为了一定的公平性,避免反复争抢锁 if (ngx_accept_disabled > 0) { ngx_accept_disabled--; } else { // 只有抢到锁的进程,进行 socket 的 accept() 操作 // 其他worker则处理之前接入的请求,read/write操作 if (ngx_trylock_accept_mutex(cycle) == NGX_ERROR) { return; } if (ngx_accept_mutex_held) { flags |= NGX_POST_EVENTS; } else { if (timer == NGX_TIMER_INFINITE || timer > ngx_accept_mutex_delay) { timer = ngx_accept_mutex_delay; } } } } // 其他核心事务处理 if (!ngx_queue_empty(&ngx_posted_next_events)) { ngx_event_move_posted_next(cycle); timer = 0; } delta = ngx_current_msec; (void) ngx_process_events(cycle, timer, flags); delta = ngx_current_msec - delta; ngx_log_debug1(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, cycle->log, 0, "timer delta: %M", delta); ngx_event_process_posted(cycle, &ngx_posted_accept_events); if (ngx_accept_mutex_held) { ngx_shmtx_unlock(&ngx_accept_mutex); } if (delta) { ngx_event_expire_timers(); } ngx_event_process_posted(cycle, &ngx_posted_events); } // 获取锁,并注册socket accept() 过程如下 ngx_int_t ngx_trylock_accept_mutex(ngx_cycle_t *cycle) { if (ngx_shmtx_trylock(&ngx_accept_mutex)) { ngx_log_debug0(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, cycle->log, 0, "accept mutex locked"); if (ngx_accept_mutex_held && ngx_accept_events == 0) { return NGX_OK; } if (ngx_enable_accept_events(cycle) == NGX_ERROR) { // 解锁操作 ngx_shmtx_unlock(&ngx_accept_mutex); return NGX_ERROR; } ngx_accept_events = 0; ngx_accept_mutex_held = 1; return NGX_OK; } ngx_log_debug1(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, cycle->log, 0, "accept mutex lock failed: %ui", ngx_accept_mutex_held); if (ngx_accept_mutex_held) { if (ngx_disable_accept_events(cycle, 0) == NGX_ERROR) { return NGX_ERROR; } ngx_accept_mutex_held = 0; } return NGX_OK; }

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