具體描述
産品特色
編輯推薦
資深技術專傢Nginx源碼研習書強勢升級！
深入新版Nginx源碼（Stable1.12.0）！
詳細剖析Nginx核心運行機製！
便捷、輕鬆地開發和定製Nginx！
內容簡介
Nginx是知名的Web服務器，性能優異，運行效率遠超傳統的Apache、Tomcat，廣泛應用於國內外諸多尖端互聯網公司。
Nginx的一個突齣特點是其靈活優秀的模塊化架構，可以在不修改核心的前提下增加任意功能，自2004年發布至今，已經擁有百餘個官方及非官方的功能模塊（如proxy、mysql、redis、rtmp、lua等），使得Nginx成長為瞭一個近乎“全能”的服務器軟件。
Nginx功能強大，架構復雜，學習、維護和開發的門檻較高。為瞭幫助讀者跨越這一障礙，《Nginx完全開發指南：使用C、C++和OpenResty》深入新版Nginx源碼（Stable1.12.0），詳細剖析瞭模塊體係、動態插件、功能框架、進程模型、事件驅動、綫程池、TCP/UDP/HTTP處理等Nginx核心運行機製，在此基礎上講解如何使用C、C++、Lua、nginScript等語言來增強擴展Nginx，讓任何人都能夠便捷、輕鬆地開發和定製Nginx，進而應用到自己的實際工作中，創造齣更多的價值。
《Nginx完全開發指南：使用C、C++和OpenResty》結構嚴謹、脈絡清晰、論述精確、詳略得當、圖文並茂，值得廣大軟件開發工程師、係統運維工程師和編程愛好者擁有。
作者簡介
羅劍鋒（網名Chrono）在1996年就讀於東北財經大學；1997年開始接觸C/C++；1998年參加計算機軟件專業技術資格和水平考試，獲高級程序員資質；2003年畢業於北京理工大學，獲計算機專業碩士學位。主要研究方嚮為C/C++、設計模式、高性能網絡服務器開發，業餘愛好是閱讀、旅遊、欣賞音樂和電影。
精彩書評
我很感謝羅劍鋒能在他的這本新書中幫忙推廣和普及 OpenResty 這個開源 Web 平颱的相關技術。我們最初做 OpenResty 和ngx_lua 等模塊的目的其實就是希望開發者能盡量少寫NGINX 的 C/C++ 模塊，多寫 Lua 以及我們即將推齣的像fanlang 和 edgelang 這樣更上層的高級編程語言。畢竟我們自己也深知 NGINX 級彆的 C/C++編程的不易。無論如何，能有像羅劍鋒這樣的熱心開發者，把 NGINX C/C++ 編程的主要方麵比較詳細地寫下來，也是非常有意義的事情。
—— 章亦春 OpenResty 開源平颱的作者，OpenResty Inc. 公司首席執行官
目錄
第0章 導讀 1
0.1 關於本書 1
0.2 讀者對象 2
0.3 讀者要求 3
0.4 運行環境 4
0.5 本書的結構 4
0.6 如何閱讀本書 7
0.7 本書的源碼 8
第1章 Nginx入門 9
1.1 關於Nginx 9
1.2 安裝Nginx 13
1.3 配置Nginx 19
1.4 總結 30
第2章 Nginx開發準備 31
2.1 開發環境 31
2.2 目錄結構 32
2.3 源碼特點 34
2.4 使用C++ 35
2.5 C++包裝類 38
2.6 總結 40
第3章 Nginx基礎設施 41
3.1 頭文件 41
3.2 整數類型 42
3.3 錯誤處理 47
3.4 內存池 50
3.5 字符串 58
3.6 時間與日期 64
3.7 運行日誌 70
3.8 總結 74
第4章 Nginx高級數據結構 77
4.1 動態數組 77
4.2 單嚮鏈錶 83
4.3 雙端隊列 90
4.4 紅黑樹 101
4.5 緩衝區 108
4.6 數據塊鏈 113
4.7 鍵值對 120
4.8 總結 121
第5章 Nginx開發綜述 123
5.1 最簡單的模塊 123
5.2 開發基本流程 131
5.3 編譯腳本 134
5.4 總結 137
第6章 Nginx模塊體係 139
6.1 模塊架構 139
6.2 配置解析 152
6.3 源碼分析 168
6.4 C++封裝 172
6.5 C++開發模塊 180
6.6 總結 187
第7章 Nginx HTTP框架綜述 191
7.1 框架簡介 191
7.2 處理引擎 198
7.3 過濾引擎 205
7.4 源碼分析 211
7.5 C++封裝 213
7.6 總結 219
第8章 Nginx HTTP請求處理 221
8.1 狀態碼 221
8.2 請求結構體 222
8.3 請求行 223
8.4 請求頭 225
8.5 請求體 226
8.6 響應頭 227
8.7 響應體 229
8.8 源碼分析 229
8.9 C++封裝 232
8.10 開發handler模塊 241
8.11 開發filter模塊 246
8.12 總結 253
第9章 Nginx HTTP請求轉發 255
9.1 框架簡介 255
9.2 請求轉發機製 261
9.3 負載均衡機製 266
9.4 源碼分析 275
9.5 C++封裝 281
9.6 開發upstream模塊 288
9.7 開發load-balance模塊 294
9.8 總結 299
第10章 Nginx HTTP子請求 301
10.1 子請求簡介 301
10.2 子請求運行機製 307
10.3 C++封裝 314
10.4 數據迴傳模塊 317
10.5 在模塊裏使用子請求 323
10.6 總結 328
第11章 Nginx變量 329
11.1 結構定義 329
11.2 運行機製 332
11.3 復雜變量 334
11.4 C++封裝 335
11.5 在模塊裏使用變量 341
11.6 在模塊裏使用復雜變量 343
11.7 總結 345
第12章 Nginx輔助設施 347
12.1 摘要算法 347
12.2 編碼和解碼 352
12.3 正則錶達式 356
12.4 共享內存 356
12.5 總結 359
第13章 Nginx進程機製 361
13.1 基本係統調用 361
13.2 進程係統調用 362
13.3 信號係統調用 364
13.4 結構定義 365
13.5 全局變量 368
13.6 啓動過程 370
13.7 信號處理 377
13.8 單進程模式 379
13.9 多進程模式 382
13.10 總結 390
第14章 Nginx事件機製 393
14.1 基本係統調用 393
14.2 socket係統調用 395
14.3 epoll係統調用 399
14.4 結構定義 403
14.5 定時器 415
14.6 模塊體係 419
14.7 全局變量 425
14.8 運行機製 427
14.9 總結 452
第15章 Nginx多綫程機製 455
15.1 eventfd係統調用 455
15.2 pthread係統調用 456
15.3 結構定義 457
15.4 事件通知 460
15.5 運行機製 463
15.6 在模塊裏使用多綫程 469
15.7 總結 474
第16章 Nginx Stream機製 477
16.1 模塊體係 477
16.2 監聽端口 483
16.3 處理引擎 491
16.4 過濾引擎 495
16.5 運行機製 496
16.6 開發stream模塊 507
16.7 總結 514
第17章 Nginx HTTP機製 517
17.1 結構定義 517
17.2 初始化連接 519
17.3 執行引擎 528
17.4 處理請求體 534
17.5 發送數據 540
17.6 結束請求 543
17.7 總結 548
第18章 Nginx與設計模式 551
18.1 設計模式簡介 551
18.2 框架級彆的模式 551
18.3 業務級彆的模式 553
18.4 代碼級彆的模式 554
18.5 總結 556
第19章 OpenResty開發 557
19.1 簡介 557
19.2 Lua語言 566
19.3 LuaJIT 577
19.4 Lua模塊 581
19.5 功能接口 585
19.6 應用實例 594
19.7 Stream Lua模塊 598
19.8 lua-resty庫 601
19.9 總結 603
第20章 結束語 605
20.1 本書的遺憾 605
20.2 下一步 605
20.3 臨彆贈言 606
附錄A 推薦書目 607
附錄B GDB調試簡介 609
附錄C Nginx C++模塊簡介 611
附錄D Nginx的字符串格式化 613
附錄E nginScript簡介 615
前言/序言
緣起
最早接觸Nginx大概是在2011年，麵對著一個全新的Web服務器，和大多數人一樣最初我也是一片茫然，能找到的參考資料十分有限，安裝、配置、運行幾乎都是“摸著石頭過河”，犯過許多低級錯誤。
隨著對Nginx逐漸熟悉，它的高並發處理能力給我留下瞭深刻的印象，作為一個開源軟件的愛好者，很自然地想要探究一下它的內部工作原理。我由此開始瞭對Nginx源碼的鑽研之路，中間經過瞭很多的艱辛麯摺，走過不少的彎路。
我最常用的工作語言是C++，所以在閱讀Nginx源碼時也總以C++的麵嚮對象方式來思考和理解，以對象作為切入點記筆記、畫UML：從最簡單的ngx_str_t、ngx_array_t入手，然後到ngx_request_t、ngx_upstream_t等復雜的結構，再圍繞著這些對象研究相關的功能函數和處理流程，梳理代碼邏輯的同時也摸索著使用C++編寫Nginx模塊的方法，逐漸積纍瞭一些用起來頗為順手的小工具——當然還是比較初級的形式。
三年多前，我被調到瞭新的工作崗位，需要重度使用Nginx開發，這讓我以前的零散積纍終於有瞭用武之地。那段時間裏使用C/C++陸續做瞭很多東西，也藉著機會重新優化瞭原有的工具代碼。
繁忙的工作之餘，我有瞭種進一步整理經驗的迫切感，因為隻有係統完整地分享這些知識，纔能讓更多的人基於Nginx二次開發，讓Nginx更好地為網絡世界服務。
同一時間，市麵上也齣現瞭一些Nginx開發相關的資料、書籍，但在我看來卻有“粗製濫造”之嫌：行文混亂，“車軲轆話”“口頭禪”滿天飛，甚至大段照抄指令說明，還有對源碼的麯解，未免有點兒“誤人子弟”，讀起來實在是難受。終於，在“忍無可忍”的心態之下，我動起瞭寫作本書的念頭。
經過近一年的努力，現在這本書終於呈現在瞭讀者麵前，結構上基本反映瞭我學習研究Nginx時的心路曆程，從最初的“一無所知”起步，逐漸深入到定製開發的層次，希望能與讀者“心有戚戚焉”。
Nginx隨感
毫無疑問，Nginx是目前這個星球上所能獲得的最強勁的Web服務器（沒有之一），同時也是目前最成熟、最優秀的TCP/HTTP服務器開發框架。
Nginx資源消耗低，並發處理性能高，配置靈活，能夠連接CGI、PHP、MySQL、Memcached等多種後端，還有著齣色的負載均衡能力，可以整閤封裝各種service，構建穩定高效的服務。如今Nginx已經成為瞭網站架構裏不可或缺的關鍵組件，廣泛應用於國內外許多大型IT企業。每一個繁忙的網站背後，可能都有Nginx默默工作的身影。
在Nginx齣現之前，使用C/C++開發Web服務器是項比較“痛苦”的工作，雖然有很多網絡程序庫可以使用（例如asio、libevent、thrift等），但它們通常隻關注較底層的基礎功能實現，離成熟的“框架”相距甚遠，不僅開發過程煩瑣低效，而且程序員還必須要處理配置管理、進程間通信、協議解析等許多Web服務之外的其他事情，纔能開發齣一個較為完善的服務器程序。但即使開發齣瞭這樣的服務器，通常性能上也很難得到保證，會受到程序庫和開發者水平等因素的限製——很長一段時間裏，C/C++在Web服務器領域都沒有大展拳腳的機會。
Nginx的橫空齣世為Web服務器開闢瞭一個嶄新的天地，它搭建瞭一個高性能的服務器開發框架，而且是一個完整的、全功能的服務器。模塊化的架構設計很好地分離瞭底層支撐模塊和上層邏輯模塊，底層模塊處理瞭配置、並發等服務器的外圍功能，核心支撐模塊定義瞭主體的TCP/HTTP處理框架。開發者可以把大部分精力集中在上層的業務功能實現上，再也不必去為其他雜事而分心，提高瞭軟件的開發效率。
在Nginx框架裏，C/C++程序員可以盡情發揮自己的專長，充分利用Nginx無阻塞處理的優勢，打造齣高質量的Web應用服務器，與其他係統一較高下。
Nginx和C/C++
IgorSysoev選擇用C語言（準確地說是ANSIC）來實現Nginx肯定是經過瞭認真的考慮。
作為與UNIX一同誕生的編程語言，C語言一直是係統級編程的首選。和其他高級語言相比，它簡單可靠，更接近計算機底層硬件，運行效率更高。指針更是C語言的一大特色，善用指針能夠完成許多其他語言無法完成的工作。
以C語言實現的Nginx沒有“虛擬機”的成本，省略瞭不必要的中間環節，直接操縱計算機硬件，從根本上提高瞭Web服務器的處理能力。雖然C語言不直接支持麵嚮對象，但Nginx靈活運用瞭指針，采用結構體+函數指針的形式，達到瞭同樣的效果，從而使軟件擁有瞭良好的結構。
C++是僅次於C的係統級編程語言，在兼容C的同時又增加瞭類、異常、模闆等新特性，還支持麵嚮對象、泛型、函數式、模闆元等多種編程範式，可以說是計算機語言裏的一個“龐然大物”。C++的特性很多，有的也很好用，但總體上的確比較復雜，易學難精，容易被誤用和濫用，導緻低效、難維護的代碼，我想這可能是IgorSysoev放棄使用C++的一個重要原因。
另一個可能的原因是C語言本身已經非常穩定，幾十年來沒有太大的變動，在各個係統裏都支持得非常好。而C++在1998年纔有瞭第一個標準，並且現在還在發展之中，語言特性還不夠穩定（例如export、register等曾經的關鍵字在C++11裏就已經被廢棄），許多編譯器對C++的支持程度也有差異，這與Nginx的高可移植性目標明顯不符。
但C++畢竟還是有很多的優點，類可以更好地封裝信息、異常簡化瞭錯誤處理、模闆能夠在編譯期執行類型計算。在C++11標準頒布之後，C++更是幾乎變成瞭一門“全新”的語言，auto/decltype/nullptr/noexcept等新關鍵字增強瞭語言的描述能力，標準庫也擴充瞭相當多的組件，易用性和穩定性都大大提升。
在Nginx裏使用C++時要對C++的長處和不足有清醒的認識，避免多層次繼承、虛函數等影響效率的編程範式，隻使用經過充分驗證的、能夠切實提高開發效率和性能的語言特性和庫，避免華而不實的技術炫耀，盡量做到像Nginx源碼那樣質樸踏實。隻有這樣，纔能夠發揮齣1+1>2的作用，讓Nginx從C++中得到更進一步的發展動力。
Nginx和OpenResty
多年以前Nginx開發使用的語言隻能是C和C++，而現在，越來越多的開發者逐漸轉嚮瞭OpenResty，使Lua搭建高並發、高性能、高擴展性的WebServer。
我接觸OpenResty的時間並不算很長，大約在四年左右。由於C/C++程序員“天生的傲慢”，一開始對OpenResty確實有點兒“抵觸情緒”，總覺得腳本程序比不上C/C++實現。然而隨著使用的增多，特彆是在研究瞭它的源碼之後，我不得不感慨OpenResty的精緻、完美和強大，簡直是所有Nginx開發者“夢寐以求的至寶”。
由於agentzh對Nginx的運行機製瞭如指掌，OpenResty的核心部分——ngx_lua一個模塊就涵蓋瞭access/rewrite/content/log等多個處理階段，再搭配上小巧靈活的Lua和高效的LuaJIT，我們就能夠在更高級的業務層次上使用“膠水”代碼來調用組閤Nginx底層功能，輕鬆開發齣豐富Web服務，極大地節約瞭寶貴的時間和精力。
當然，OpenResty並不隻有ngx_lua，圍繞著ngx_lua還有眾多的庫和輔助工具，構成瞭一個相當完善的生態環境，這些組件相互支撐，利用得當可以更好地提高生産效率。
OpenResty現在正處於蓬勃發展的階段，今後的OpenResty也許不僅限於Nginx和WebServer，而將成為一個更通用的開發平颱，工作語言也不僅限於Lua，可能還會有其他新的語言（例如agentzh正在做的edgelang和fanlang），讓我們拭目以待。
緻謝
首先當然要感謝Nginx的作者IgorSysoev，沒有他就不會有如此優秀的Web服務器，也就不會有本書的誕生。
OpenResty創始人章亦春（agentzh）是一位非常親切隨和的人，在Nginx、DSL、DynamicTracing等領域造詣極高，本書部分章節有幸經他審閱，在此錶示最誠摯的謝意。
親情永遠是人生命中最值得珍惜的部分，我要感謝父母多年來的養育之恩和“後勤”工作，感謝妻子在生活中的陪伴，感謝兩個可愛的女兒，願你們能夠永遠幸福快樂。
最後，我也要感謝讀者選擇本書，希望讀者能夠在閱讀過程中有所收獲，在Nginx開發過程中獲得樂趣。
您的朋友羅劍鋒
2017年4月28日於北京亞運村
用戶評價
作為一名經驗豐富的軟件架構師，我一直在尋找能夠幫助我理解和掌握高性能網絡服務核心技術的高階讀物。Nginx作為業界廣泛使用的 Web 服務器和反嚮代理，其底層架構和性能優化一直是我的研究重點。我希望能夠通過一本詳實的著作，深入瞭解Nginx的內部機製，從而能夠設計齣更 robust、更 scalable 的係統。 我對這本書的期望是，它能夠不僅僅停留在配置和使用層麵，而是能夠深入到Nginx的各個模塊如何協同工作，以及其事件驅動模型是如何實現的。例如，我希望能夠學習到Nginx如何處理連接、如何進行請求分發、如何進行緩衝和緩存，以及其內存管理機製等等。這些底層原理的理解，對於進行性能調優、故障排查，以及開發自定義模塊都至關重要。 如果這本書能夠對Nginx的各個核心模塊，如event, http, stream等，進行深入的剖析，並提供其內部數據結構和算法的講解，那將對我非常有幫助。我尤其關注 Nginx 如何通過事件驅動模型高效處理高並發連接，以及其 Worker 進程和 Master 進程之間的通信機製。瞭解這些細節，能夠讓我更好地理解 Nginx 的強大之處，並將其應用到更復雜的架構設計中。
評分作為一名資深的後端開發工程師，我對Nginx的深入瞭解一直是我職業生涯中一個重要的追求。市麵上關於Nginx的書籍不少，但很多都停留在基礎配置和常見用法層麵，難以滿足我對於其底層原理和高級開發的探究。我特彆關注那些能夠提供實踐指導，並深入到代碼層麵的書籍。 我希望能找到一本能夠講解Nginx如何利用C語言進行擴展的教材。許多時候，我們需要定製一些Nginx不直接提供的功能，例如特殊的負載均衡算法、自定義的請求處理流程，甚至是與第三方係統進行更緊密的集成。這些都需要對Nginx的源碼有一定程度的理解，並能夠使用C語言進行開發。這本書如果能詳細講解Nginx的模塊開發機製，包括如何編寫自定義模塊、如何處理HTTP請求的各個階段，以及如何與Nginx主進程進行通信，那對我來說將是巨大的價值。 其次，對於C++在Nginx開發中的應用，我也抱有濃厚的興趣。雖然Nginx核心是用C編寫的，但在某些場景下，C++的強大功能，如麵嚮對象特性、STL庫等，可以極大地提升開發效率和代碼的可維護性。如果這本書能夠探討如何利用C++來構建Nginx模塊，或者如何將C++代碼集成到Nginx的現有架構中，例如通過FFI（Foreign Function Interface）或者其他更直接的集成方式，那將是錦上添花。我期待看到書中能夠提供清晰的代碼示例和詳細的解釋，幫助我理解C++在Nginx開發中的最佳實踐。
評分一直以來，我在工作中都緻力於追求更高的性能和更靈活的解決方案，而OpenResty憑藉其基於Nginx的強大能力，以及LuaJIT的卓越錶現，成為瞭我重點關注的技術棧。我希望能有一本能夠深度剖析OpenResty的圖書，不僅僅是介紹其基本的Lua API，更重要的是能夠深入到其內部工作原理，以及如何通過Lua和Nginx的深度整閤，實現高性能的網絡服務。 我期望書中能夠詳細講解OpenResty的事件驅動模型，以及LuaJIT是如何與Nginx的事件循環協同工作的。例如，關於協程（coroutines）在OpenResty中的應用，如何使用它們來編寫異步非阻塞的代碼，以及如何管理並發連接，這些都是我非常感興趣的方麵。此外，對於OpenResty的常用模塊，如ngx_lua、ngx_http_api_module等，我希望能夠看到其工作機製的詳細解析，以及如何根據實際業務需求，對這些模塊進行定製和優化。 更重要的是，我希望這本書能提供一些關於如何將OpenResty集成到現有企業級應用中的案例分析。比如，如何利用OpenResty作為API網關，實現流量控製、認證授權、日誌記錄等功能，或者如何將其部署為高性能的Web服務器，處理海量請求。這些實戰性的內容，能夠幫助我更好地理解OpenResty的價值，並將其成功應用於實際項目中。
評分我是一名對技術有極強求知欲的初級開發者，最近開始接觸到 Web 開發的後端部分，並對 Nginx 産生瞭濃厚的興趣。我瞭解到 Nginx 在現代 Web 應用中扮演著至關重要的角色，但我發現市麵上很多關於 Nginx 的資料都比較零散，或者過於偏重某些方麵，讓我感到難以係統地學習。 我期望能夠找到一本能夠從零開始，循序漸進地引導我理解 Nginx 的書籍。從最基礎的概念，比如什麼是 Web 服務器、反嚮代理，到 Nginx 的安裝部署、基本配置，再到更進一步的常用功能，如負載均衡、SSL/TLS 加密、緩存策略等等。我希望這本書能夠用清晰易懂的語言，配閤大量的圖示和代碼示例，幫助我快速掌握 Nginx 的核心知識。 尤其重要的是，我希望能在這本書中找到關於如何通過 Nginx 實現一些常見的 Web 應用場景的解決方案。例如，如何配置 Nginx 來部署一個靜態網站、如何配置 Nginx 來代理一個動態應用服務器，以及如何為網站添加 HTTPS 支持。這些實操性的指導，能夠讓我更快地將所學知識應用到實際項目中，從而增強我的學習信心和開發能力。
評分我是一位有著多年經驗的係統工程師，我的工作職責往往涉及到對網絡基礎設施的深度優化和性能調優。Nginx 作為我日常工作中不可或缺的一部分，我一直在尋找能夠幫助我深入挖掘其潛力，並將其應用到更復雜場景的書籍。我對那些能夠講解 Nginx 內部工作原理，並提供高級定製化解決方案的書籍尤為看重。 我特彆希望這本書能夠詳細闡述 Nginx 的核心架構設計，包括其事件模型、多進程/多綫程的配閤方式，以及各個模塊之間的通信機製。理解這些底層原理，對於我進行性能瓶頸分析、故障排查，甚至預測潛在的係統問題至關重要。我希望能夠從書中學習到如何針對特定的業務需求，對 Nginx 進行深度定製，例如開發自定義模塊來處理特定的協議或實現特定的安全策略。 此外，對於 OpenResty 的集成和優化，也是我非常感興趣的領域。我希望這本書能夠深入講解 OpenResty 如何利用 LuaJIT 的高性能特性，以及如何通過 Lua 腳本來擴展 Nginx 的功能，實現更加靈活和強大的應用。例如，如何利用 OpenResty 構建高性能的 API 網關、如何實現復雜的業務邏輯處理，以及如何進行精細化的流量控製和安全防護。這些內容將極大地豐富我的工具箱，並幫助我應對更加復雜的係統挑戰。
評分習慣性好評，用著還不錯。來來來，我的京豆。
評分標準內容，沒什麼不好的。
評分第一次收到的書有破損 第二次的還行
評分有瞭京東就不用去超市！
評分京東速度一如既往地給力~
評分買瞭好多本書 ，留著慢慢看～～～
評分boost學習必備
評分買來結閤代碼看看不定什麼時候用到總會方便些
評分非常好，學習中。。。
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