Nginx工作原理最全详解(图文全面总结)

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Nginx是大型互联网架构的必备中间件，也是大厂经常涉及的关键点，下面我重点详解Nginx工作原理@mikechen

文章来源：mikechen.cc

Nginx

Nginx（发音为“Engine-X”）是一款高性能的开源Web服务器软件，同时也广泛用作反向代理、负载均衡器和HTTP缓存服务器。

它由Igor Sysoev于2004年首次发布，设计目标是解决传统Web服务器（如Apache）在高并发场景下的性能瓶颈。

Nginx以其异步非阻塞的事件驱动架构著称，能够高效处理数以万计的并发连接，广泛应用于现代互联网架构中。

Nginx工作原理

Nginx 的核心是 事件驱动 + 异步非阻塞 IO，其运行机制遵循以下原则。

Nginx 的整体架构，可以分为三大核心部分：

1.多进程架构

Master-Worker 多进程模型：启动后由一个 Master 进程，统一管理多个 Worker 子进程。

Master 进程：负责读取配置、管理 Worker 进程、响应控制命令（如 reload、stop）；

Worker 进程：负责处理客户端请求，一个 Worker 可同时处理多个连接；

每个 Worker 独立处理请求，互不干扰，采用 epoll 事件机制监听连接；

2. 事件驱动模型

基于操作系统的高效 IO 事件通知机制（Linux 下为 epoll）；

利用事件循环处理连接的可读、可写、超时等事件；

内部采用 Reactor 模式， 进行模块解耦与异步调度。

3. 模块化设计

核心功能通过模块加载实现，分为：

核心模块（如 http、event、mail）；

功能模块（如 proxy、rewrite、gzip、ssl）；

第三方模块（如 Lua、RTMP、OpenResty 插件）。

Nginx工作流程

Nginx工作流程，如下图所示：

1.启动阶段

Master 进程加载配置文件；

初始化所需资源（监听端口、缓存目录、日志文件等）；

派生多个 Worker 进程。

2. 等待连接

Worker 进程监听事件循环（如 epoll_wait）；

当有客户端连接时，从监听套接字 accept 新连接。

3. 请求处理阶段

读取并解析 HTTP 请求报文；

匹配 location 配置；

根据配置决定请求处理方式（如静态文件、本地 FastCGI、反向代理到上游等）；

可进行 rewrite、重定向、认证、限速、缓存、压缩等处理。

4. 响应构造与输出

将响应数据写入缓存、或直接读取文件；

利用 sendfile 零拷贝输出到网络；

支持响应缓存控制（如 Cache-Control、ETag）和 gzip 压缩。

5. 连接关闭

根据配置决定是否开启 keepalive 长连接；

释放资源、关闭连接或继续复用连接。

以上

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