17、Nginx 更多 handler 模块示例分析

更多 handler 模块示例分析

http access module

该模块的代码位于src/http/modules/ngx_http_access_module.c中。该模块的作用是提供对于特定 host 的客户端的访问控制。可以限定特定 host 的客户端对于服务端全部,或者某个 server,或者是某个 location 的访问。

该模块的实现非常简单,总共也就只有几个函数。

static ngx_int_t ngx_http_access_handler(ngx_http_request_t *r);
static ngx_int_t ngx_http_access_inet(ngx_http_request_t *r,
    ngx_http_access_loc_conf_t *alcf, in_addr_t addr);
#if (NGX_HAVE_INET6)
static ngx_int_t ngx_http_access_inet6(ngx_http_request_t *r,
    ngx_http_access_loc_conf_t *alcf, u_char *p);
#endif
static ngx_int_t ngx_http_access_found(ngx_http_request_t *r, ngx_uint_t deny);
static char *ngx_http_access_rule(ngx_conf_t *cf, ngx_command_t *cmd,
    void *conf);
static void *ngx_http_access_create_loc_conf(ngx_conf_t *cf);
static char *ngx_http_access_merge_loc_conf(ngx_conf_t *cf,
    void *parent, void *child);
static ngx_int_t ngx_http_access_init(ngx_conf_t *cf);

对于与配置相关的几个函数都不需要做解释了,需要提一下的是函数 ngx_http_access_init,该函数在实现上把本模块挂载到了 NGX_HTTP_ACCESS_PHASE 阶段的 handler 上,从而使自己的被调用时机发生在了 NGX_HTTP_CONTENT_PHASE 等阶段前。因为进行客户端地址的限制检查,根本不需要等到这么后面。

另外看一下这个模块的主处理函数 ngx_http_access_handler。这个函数的逻辑也非常简单,主要是根据客户端地址的类型,来分别选择 ipv4 类型的处理函数 ngx_http_access_inet 还是 ipv6 类型的处理函数 ngx_http_access_inet6。

而这个两个处理函数内部也非常简单,就是循环检查每个规则,检查是否有匹配的规则,如果有就返回匹配的结果,如果都没有匹配,就默认拒绝。

http static module

从某种程度上来说,此模块可以算的上是“最正宗的”,“最古老”的 content handler。因为本模块的作用就是读取磁盘上的静态文件,并把文件内容作为产生的输出。在Web技术发展的早期,只有静态页面,没有服务端脚本来动态生成 HTML 的时候。恐怕开发个 Web 服务器的时候,第一个要开发就是这样一个 content handler。

http static module 的代码位于src/http/modules/ngx_http_static_module.c中,总共只有两百多行近三百行。可以说是非常短小。

我们首先来看一下该模块的模块上下文的定义。

ngx_http_module_t  ngx_http_static_module_ctx = {
    NULL,                                  /* preconfiguration */
    ngx_http_static_init,                  /* postconfiguration */
    NULL,                                  /* create main configuration */
    NULL,                                  /* init main configuration */
    NULL,                                  /* create server configuration */
    NULL,                                  /* merge server configuration */
    NULL,                                  /* create location configuration */
    NULL                                   /* merge location configuration */
};

是非常的简洁吧,连任何与配置相关的函数都没有。对了,因为该模块没有提供任何配置指令。大家想想也就知道了,这个模块做的事情实在是太简单了,也确实没什么好配置的。唯一需要调用的函数是一个 ngx_http_static_init 函数。好了,来看一下这个函数都干了写什么。

static ngx_int_t
ngx_http_static_init(ngx_conf_t *cf)
    ngx_http_handler_pt        *h;
    ngx_http_core_main_conf_t  *cmcf;
    cmcf = ngx_http_conf_get_module_main_conf(cf, ngx_http_core_module);
    h = ngx_array_push(&cmcf->phases[NGX_HTTP_CONTENT_PHASE].handlers);
    if (h == NULL) {
        return NGX_ERROR;
    }
    *h = ngx_http_static_handler;
    return NGX_OK;

仅仅是挂载这个 handler 到 NGX_HTTP_CONTENT_PHASE 处理阶段。简单吧?

下面我们就看一下这个模块最核心的处理逻辑所在的 ngx_http_static_handler 函数。该函数大概占了这个模块代码量的百分之八九十。

static ngx_int_t
ngx_http_static_handler(ngx_http_request_t *r)
    u_char                    *last, *location;
    size_t                     root, len;
    ngx_str_t                  path;
    ngx_int_t                  rc;
    ngx_uint_t                 level;
    ngx_log_t                 *log;
    ngx_buf_t                 *b;
    ngx_chain_t                out;
    ngx_open_file_info_t       of;
    ngx_http_core_loc_conf_t  *clcf;
    if (!(r->method & (NGX_HTTP_GET|NGX_HTTP_HEAD|NGX_HTTP_POST))) {
        return NGX_HTTP_NOT_ALLOWED;
    }
    if (r->uri.data[r->uri.len - 1] == '/') {
        return NGX_DECLINED;
    }
    log = r->connection->log;
    /*
     * ngx_http_map_uri_to_path() allocates memory for terminating '\0'
     * so we do not need to reserve memory for '/' for possible redirect
     */
    last = ngx_http_map_uri_to_path(r, &path, &root, 0);
    if (last == NULL) {
        return NGX_HTTP_INTERNAL_SERVER_ERROR;
    }
    path.len = last - path.data;
    ngx_log_debug1(NGX_LOG_DEBUG_HTTP, log, 0,
                   "http filename: \"%s\"", path.data);
    clcf = ngx_http_get_module_loc_conf(r, ngx_http_core_module);
    ngx_memzero(&of, sizeof(ngx_open_file_info_t));
    of.read_ahead = clcf->read_ahead;
    of.directio = clcf->directio;
    of.valid = clcf->open_file_cache_valid;
    of.min_uses = clcf->open_file_cache_min_uses;
    of.errors = clcf->open_file_cache_errors;
    of.events = clcf->open_file_cache_events;
    if (ngx_http_set_disable_symlinks(r, clcf, &path, &of) != NGX_OK) {
        return NGX_HTTP_INTERNAL_SERVER_ERROR;
    }
    if (ngx_open_cached_file(clcf->open_file_cache, &path, &of, r->pool)
        != NGX_OK)
    {
        switch (of.err) {
        case 0:
            return NGX_HTTP_INTERNAL_SERVER_ERROR;
        case NGX_ENOENT:
        case NGX_ENOTDIR:
        case NGX_ENAMETOOLONG:
            level = NGX_LOG_ERR;
            rc = NGX_HTTP_NOT_FOUND;
            break;
        case NGX_EACCES:
#if (NGX_HAVE_OPENAT)
        case NGX_EMLINK:
        case NGX_ELOOP:
#endif
            level = NGX_LOG_ERR;
            rc = NGX_HTTP_FORBIDDEN;
            break;
        default:
            level = NGX_LOG_CRIT;
            rc = NGX_HTTP_INTERNAL_SERVER_ERROR;
            break;
        }
        if (rc != NGX_HTTP_NOT_FOUND || clcf->log_not_found) {
            ngx_log_error(level, log, of.err,
                          "%s \"%s\" failed", of.failed, path.data);
        }
        return rc;
    }
    r->root_tested = !r->error_page;
    ngx_log_debug1(NGX_LOG_DEBUG_HTTP, log, 0, "http static fd: %d", of.fd);
    if (of.is_dir) {
        ngx_log_debug0(NGX_LOG_DEBUG_HTTP, log, 0, "http dir");
        ngx_http_clear_location(r);
        r->headers_out.location = ngx_palloc(r->pool, sizeof(ngx_table_elt_t));
        if (r->headers_out.location == NULL) {
            return NGX_HTTP_INTERNAL_SERVER_ERROR;
        }
        len = r->uri.len + 1;
        if (!clcf->alias && clcf->root_lengths == NULL && r->args.len == 0) {
            location = path.data + clcf->root.len;
            *last = '/';
        } else {
            if (r->args.len) {
                len += r->args.len + 1;
            }
            location = ngx_pnalloc(r->pool, len);
            if (location == NULL) {
                return NGX_HTTP_INTERNAL_SERVER_ERROR;
            }
            last = ngx_copy(location, r->uri.data, r->uri.len);
            *last = '/';
            if (r->args.len) {
                *++last = '?';
                ngx_memcpy(++last, r->args.data, r->args.len);
            }
        }
        /*
         * we do not need to set the r->headers_out.location->hash and
         * r->headers_out.location->key fields
         */
        r->headers_out.location->value.len = len;
        r->headers_out.location->value.data = location;
        return NGX_HTTP_MOVED_PERMANENTLY;
    }
#if !(NGX_WIN32) /* the not regular files are probably Unix specific */
    if (!of.is_file) {
        ngx_log_error(NGX_LOG_CRIT, log, 0,
                      "\"%s\" is not a regular file", path.data);
        return NGX_HTTP_NOT_FOUND;
    }
#endif
    if (r->method & NGX_HTTP_POST) {
        return NGX_HTTP_NOT_ALLOWED;
    }
    rc = ngx_http_discard_request_body(r);
    if (rc != NGX_OK) {
        return rc;
    }
    log->action = "sending response to client";
    r->headers_out.status = NGX_HTTP_OK;
    r->headers_out.content_length_n = of.size;
    r->headers_out.last_modified_time = of.mtime;
    if (ngx_http_set_content_type(r) != NGX_OK) {
        return NGX_HTTP_INTERNAL_SERVER_ERROR;
    }
    if (r != r->main && of.size == 0) {
        return ngx_http_send_header(r);
    }
    r->allow_ranges = 1;
    /* we need to allocate all before the header would be sent */
    b = ngx_pcalloc(r->pool, sizeof(ngx_buf_t));
    if (b == NULL) {
        return NGX_HTTP_INTERNAL_SERVER_ERROR;
    }
    b->file = ngx_pcalloc(r->pool, sizeof(ngx_file_t));
    if (b->file == NULL) {
        return NGX_HTTP_INTERNAL_SERVER_ERROR;
    }
    rc = ngx_http_send_header(r);
    if (rc == NGX_ERROR || rc > NGX_OK || r->header_only) {
        return rc;
    }
    b->file_pos = 0;
    b->file_last = of.size;
    b->in_file = b->file_last ? 1: 0;
    b->last_buf = (r == r->main) ? 1: 0;
    b->last_in_chain = 1;
    b->file->fd = of.fd;
    b->file->name = path;
    b->file->log = log;
    b->file->directio = of.is_directio;
    out.buf = b;
    out.next = NULL;
    return ngx_http_output_filter(r, &out);

首先是检查客户端的 http 请求类型(r->method),如果请求类型为NGX_HTTP_GET|NGX_HTTP_HEAD|NGX_HTTP_POST,则继续进行处理,否则一律返回 NGX_HTTP_NOT_ALLOWED 从而拒绝客户端的发起的请求。

其次是检查请求的 url 的结尾字符是不是斜杠/,如果是说明请求的不是一个文件,给后续的 handler 去处理,比如后续的 ngx_http_autoindex_handler(如果是请求的是一个目录下面,可以列出这个目录的文件),或者是 ngx_http_index_handler(如果请求的路径下面有个默认的 index 文件,直接返回 index 文件的内容)。

然后接下来调用了一个 ngx_http_map_uri_to_path 函数,该函数的作用是把请求的 http 协议的路径转化成一个文件系统的路径。

然后根据转化出来的具体路径,去打开文件,打开文件的时候做了 2 种检查,一种是,如果请求的文件是个 symbol link,根据配置,是否允许符号链接,不允许返回错误。还有一个检查是,如果请求的是一个名称,是一个目录的名字,也返回错误。如果都没有错误,就读取文件,返回内容。其实说返回内容可能不是特别准确,比较准确的说法是,把产生的内容传递给后续的 filter 去处理。

http log module

该模块提供了对于每一个 http 请求进行记录的功能,也就是我们见到的 access.log。当然这个模块对于 log 提供了一些配置指令,使得可以比较方便的定制 access.log。

这个模块的代码位于src/http/modules/ngx_http_log_module.c,虽然这个模块的代码有接近 1400 行,但是主要的逻辑在于对日志本身格式啊,等细节的处理。我们在这里进行分析主要是关注,如何编写一个 log handler 的问题。

由于log handler 的时候,拿到的参数也是 request 这个东西,那么也就意味着我们如果需要,可以好好研究下这个结构,把我们需要的所有信息都记录下来。

对于log handler,有一点特别需要注意的就是,log handler 是无论如何都会被调用的,就是只要服务端接受到了一个客户端的请求,也就是产生了一个 request 对象,那么这些个 log handler 的处理函数都会被调用的,就是在释放 request 的时候被调用的(ngx_http_free_request函数)。

那么当然绝对不能忘记的就是 log handler 最好,也是建议被挂载在 NGX_HTTP_LOG_PHASE 阶段。因为挂载在其他阶段,有可能在某些情况下被跳过,而没有执行到,导致你的 log 模块记录的信息不全。

还有一点要说明的是,由于 Nginx 是允许在某个阶段有多个 handler 模块存在的,根据其处理结果,确定是否要调用下一个 handler。但是对于挂载在 NGX_HTTP_LOG_PHASE 阶段的 handler,则根本不关注这里 handler 的具体处理函数的返回值,所有的都被调用。如下,位于src/http/ngx_http_request.c中的 ngx_http_log_request 函数。

static void
ngx_http_log_request(ngx_http_request_t *r)
    ngx_uint_t                  i, n;
    ngx_http_handler_pt        *log_handler;
    ngx_http_core_main_conf_t  *cmcf;
    cmcf = ngx_http_get_module_main_conf(r, ngx_http_core_module);
    log_handler = cmcf->phases[NGX_HTTP_LOG_PHASE].handlers.elts;
    n = cmcf->phases[NGX_HTTP_LOG_PHASE].handlers.nelts;
    for (i = 0; i < n; i++) {
        log_handler[i](r);
    }