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Nginx之location 比對規則詳解

Nginx 的文法形式是： location [=|~|~*|^~|@] /uri/ { … } ，意思是可以以“ = ”或“ ~* ”或“ ~ ”或“ ^~ ”或“ @ ”符号為字首，當然也可以沒有字首（因為 [A] 是表示可選的 A ； A|B 表示 A 和 B 選一個），緊接着是 /uri/ ，再接着是{…} 指令塊，整個意思是對于滿足這樣條件的 /uri/ 适用指令塊 {…} 的指令。

上述各種 location 可分兩大類，分别是：“普通 location ”，官方英文說法是 location using   literal strings 和“正則 location ”，英文說法是 location using regular expressions 。其中“普通 location ”是以“ = ”或“ ^~ ”為字首或者沒有任何字首的 /uri/ ；“正則 location ”是以“ ~ ”或“ ~* ”為字首的 /uri/ 。

那麼，當我們在一個 server 上下文編寫了多個 location 的時候， Nginx 對于一個 HTTP 請求，是如何比對到一個 location 做處理呢？用一句話簡單概括 Nginx 的 location 比對規則是：“正則 location ”讓步 “普通 location”的嚴格精确比對結果；但覆寫 “普通 location ”的最大字首比對結果。了解這句話，我想通過下面的執行個體來說明。

#1 先普通 location ，再正則 location

周邊不少童鞋告訴我， nginx 是“先比對正則 location 再比對普通 location ”，其實這是一個誤區， nginx 其實是“先比對普通 location ，再比對正則 location ”，但是普通 location 的比對結果又分兩種：一種是“嚴格精确比對”，官方英文說法是“ exact match ”；另一種是“最大字首比對”，官方英文說法是“ Literal strings match the beginning portion of the query – the most specific match will be used. ”。我們做個實驗：

例題 1 ：假設 nginx 的配置如下

server {

       listen       9090;

       server_name  localhost;

                  location / {

           root   html;

           index  index.html index.htm;

           deny all;

       }

       location ~ \.html$ {

           allow all;

}

附錄 nginx 的目錄結構是： nginx->html->index.html

上述配置的意思是： location / {… deny all;} 普通 location 以“ / ”開始的 URI 請求（注意任何 HTTP 請求都必然以“/ ”開始，是以“ / ”的意思是所有的請求都能被比對上），都拒絕通路； location ~\.html$ {allow all;} 正則 location以 .html 結尾的 URI 請求，都允許通路。

測試結果：

[root@web108 ~]# curl http://localhost:9090/

<html>

<head><title>403 Forbidden</title></head>

<body bgcolor=”white”>

<center><h1>403 Forbidden</h1></center>

<hr><center>nginx/1.1.0</center>

</body>

</html>

[root@web108 ~]# curl http://localhost:9090/index.html

<head>

<title>Welcome to nginx!</title>

</head>

<body bgcolor=”white” text=”black”>

<center><h1>Welcome to nginx!</h1></center>

[root@web108 ~]# curl http://localhost:9090/index_notfound.html

<head><title>404 Not Found</title></head>

<center><h1>404 Not Found</h1></center>

[root@web108 ~]#

測試結果如下：

URI 請求 HTTP 響應
curl http://localhost:9090/ 403 Forbidden
curl http://localhost:9090/index.html Welcome to nginx!
curl http://localhost:9090/index_notfound.html 404 Not Found

curl http://localhost:9090/ 的結果是“ 403 Forbidden ”，說明被比對到“ location / {..deny all;} ”了，原因很簡單HTTP 請求 GET / 被“嚴格精确”比對到了普通 location / {} ，則會停止搜尋正則 location ；

curl http://localhost:9090/index.html 結果是“ Welcome to nginx! ”，說明沒有被“ location / {…deny all;} ”比對，否則會 403 Forbidden ，但 /index.html 的确也是以“ / ”開頭的，隻不過此時的普通 location / 的比對結果是“最大字首”比對，是以 Nginx 會繼續搜尋正則 location ， location ~ \.html$ 表達了以 .html 結尾的都 allow all; 于是接着就通路到了實際存在的 index.html 頁面。

curl http://localhost:9090/index_notfound.html   同樣的道理先比對 location / {} ，但屬于“普通 location 的最大字首比對”，于是後面被“正則 location ” location ~ \.html$ {} 覆寫了，最終 allow all ； 但的确目錄下不存在index_notfound.html 頁面，于是 404 Not Found 。

如果此時我們通路 http://localhost:9090/index.txt 會是什麼結果呢？顯然是 deny all ；因為先比對上了 location / {..deny all;} 盡管屬于“普通 location ”的最大字首比對結果，繼續搜尋正則 location ，但是 /index.txt 不是以 .html結尾的，正則 location 失敗，最終采納普通 location 的最大字首比對結果，于是 deny all 了。

[root@web108 ~]# curl http://localhost:9090/index.txt

#2 普通 location 的“隐式”嚴格比對

例題 2 ：我們在例題 1 的基礎上增加精确配置

                  location /exact/match.html {

測試請求：

[root@web108 ~]# curl http://localhost:9090/exact/match.html

結果進一步驗證了“普通 location ”的“嚴格精确”比對會終止對正則 location 的搜尋。這裡我們小結下“普通 location”與“正則 location ”的比對規則：先比對普通 location ，再比對正則 location ，但是如果普通 location 的比對結果恰好是“嚴格精确（ exact match ）”的，則 nginx 不再嘗試後面的正則 location ；如果普通 location 的比對結果是“最大字首”，則正則 location 的比對覆寫普通 location 的比對。也就是前面說的“正則 location 讓步普通location 的嚴格精确比對結果，但覆寫普通 location 的最大字首比對結果”。

#3 普通 location 的“顯式”嚴格比對和“ ^~ ” 字首

上面我們示範的普通 location 都是不加任何字首的，其實普通 location 也可以加字首：“ ^~ ”和“ = ”。其中“ ^~”的意思是“非正則，不需要繼續正則比對”，也就是通常我們的普通 location ，還會繼續搜尋正則 location （恰好嚴格精确比對除外），但是 nginx 很人性化允許配置人員告訴 nginx 某條普通 location ，無論最大字首比對，還是嚴格精确比對都終止繼續搜尋正則 location ；而“ = ”則表達的是普通 location 不允許“最大字首”比對結果，必須嚴格等于，嚴格精确比對。

例題 3 ：“ ^~ ”字首的使用

                 location ^~ / {

把例題 2 中的 location / {} 修改成 location ^~ / {} ，再看看測試結果：

修改前 修改後
curl http://localhost:9090/exact/match.html

除了 GET /exact/match.html 是 404 Not Found ，其餘都是 403 Forbidden ，原因很簡單所有請求都是以“ / ”開頭，是以所有請求都能比對上“ / ”普通 location ，但普通 location 的比對原則是“最大字首”，是以隻有/exact/match.html 比對到 location /exact/match.html {allow all;} ，其餘都 location ^~ / {deny all;} 并終止正則搜尋。

例題 4 ：“ = ”字首的使用

                 location = / {

例題 4 相對例題 2 把 location / {} 修改成了 location = / {} ，再次測試結果：

curl http://localhost:9090/test.jsp

最能說明問題的測試是 GET /test.jsp ，實際上 /test.jsp 沒有比對正則 location （ location ~\.html$ ），也沒有比對 location = / {} ，如果按照 location / {} 的話，會“最大字首”比對到普通 location / {} ，結果是 deny all 。

#4 正則 location 與編輯順序

location 的指令與編輯順序無關，這句話不全對。對于普通 location 指令，比對規則是：最大字首比對（與順序無關），如果恰好是嚴格精确比對結果或者加有字首“ ^~ ”或“ = ”（符号“ = ”隻能嚴格比對，不能字首比對），則停止搜尋正則 location ；但對于正則 location 的比對規則是：按編輯順序逐個比對（與順序有關），隻要比對上，就立即停止後面的搜尋。

配置 3.1

           allow all; 

       }  

       location ~ ^/prefix/.*\.html$ {

           deny all;  

配置 3.2

                  location ~ \.html$ {

       } 

curl http://localhost:9090/regextest.html
curl http://localhost:9090/prefix/regextest.html

解釋：

Location ~ ^/prefix/.*\.html$ {deny all;} 表示正則 location 對于以 /prefix/ 開頭， .html 結尾的所有 URI 請求，都拒絕通路；   location ~\.html${allow all;} 表示正則 location 對于以 .html 結尾的 URI 請求，都允許通路。 實際上，prefix 的是 ~\.html$ 的子集。

在“配置 3.1 ”下，兩個請求都比對上 location ~\.html$ {allow all;} ，并且停止後面的搜尋，于是都允許通路， 404 Not Found ；在“配置 3.2 ”下， /regextest.html 無法比對 prefix ，于是繼續搜尋 ~\.html$ ，允許通路，于是 404 Not Found ；然而 /prefix/regextest.html 比對到 prefix ，于是 deny all ， 403 Forbidden 。

配置 3.3

       location  /prefix/ {

               deny all;  

       location  /prefix/mid/ {

               allow all; 

配置 3.4

                  location  /prefix/ {

curl http://localhost:9090/prefix/t.html
curl http://localhost:9090/prefix/mid/t.html

測試結果表明：普通 location 的比對規則是“最大字首”比對，而且與編輯順序無關。

#5 “@” 字首 Named Location 使用

REFER:  http://wiki.nginx.org/HttpCoreModule#error_page

假設配置如下：

        location  / {

       #error_page 404 http://www.baidu.com # 直接這樣是不允許的

       error_page 404 = @fallback;

       location @fallback {

           proxy_pass http://www.baidu.com;

上述配置檔案的意思是：如果請求的 URI 存在，則本 nginx 傳回對應的頁面；如果不存在，則把請求代理到baidu.com 上去做個彌補（注： nginx 當發現 URI 對應的頁面不存在， HTTP_StatusCode 會是 404 ，此時error_page 404 指令能捕獲它）。

測試一：

[root@web108 ~]# curl http://localhost:9090/nofound.html -i

HTTP/1.1 302 Found

Server: nginx/1.1.0

Date: Sat, 06 Aug 2011 08:17:21 GMT

Content-Type: text/html; charset=iso-8859-1

Location: http://localhost:9090/search/error.html

Connection: keep-alive

Cache-Control: max-age=86400

Expires: Sun, 07 Aug 2011 08:17:21 GMT

Content-Length: 222

<!DOCTYPE HTML PUBLIC “-//IETF//DTD HTML 2.0//EN”>

<html><head>

<title>302 Found</title>

</head><body>

<h1>Found</h1>

<p>The document has moved <a href=”http://www.baidu.com/search/error.html”>here</a>.</p>

</body></html>

當我們 GET /nofound.html 發送給本 nginx ， nginx 找不到對應的頁面，于是 error_page 404 = @fallback ，請求被代理到 http://www.baidu.com ，于是 nginx 給 http://www.baidu.com 發送了 GET /nofound.html ，但/nofound.html 頁面在百度也不存在，百度 302 跳轉到錯誤頁。

直接通路 http://www.baidu.com/nofound.html 結果：

[root@web108 ~]# curl http://www.baidu.com/nofound.html -i

Date: Sat, 06 Aug 2011 08:20:05 GMT

Server: Apache

Location: http://www.baidu.com/search/error.html

Expires: Sun, 07 Aug 2011 08:20:05 GMT

Connection: Keep-Alive

測試二：通路一個 nginx 不存在，但 baidu 存在的頁面

[root@web108 ~]# curl http://www.baidu.com/duty/ -i

HTTP/1.1 200 OK

Date: Sat, 06 Aug 2011 08:21:56 GMT

P3P: CP=” OTI DSP COR IVA OUR IND COM ”

Set-Cookie: BAIDUID=5C5D2B2FD083737A0C88CA7075A6601A:FG=1; expires=Sun, 05-Aug-12 08:21:56 GMT; max-age=31536000; path=/; domain=.baidu.com; version=1

Set-Cookie: BAIDUID=5C5D2B2FD083737A2337F78F909CCB90:FG=1; expires=Sun, 05-Aug-12 08:21:56 GMT; max-age=31536000; path=/; domain=.baidu.com; version=1

Last-Modified: Wed, 05 Jan 2011 06:44:53 GMT

ETag: “d66-49913b8efe340″

Accept-Ranges: bytes

Content-Length: 3430

Expires: Sun, 07 Aug 2011 08:21:56 GMT

Vary: Accept-Encoding,User-Agent

Content-Type: text/html

<!DOCTYPE HTML PUBLIC “-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN”

“http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd”>

。。。。

顯示，的确百度這個頁面是存在的。

[root@web108 ~]# curl http://localhost:9090/duty/ -i

Date: Sat, 06 Aug 2011 08:23:23 GMT

Set-Cookie: BAIDUID=8FEF0A3A2C31D277DCB4CC5F80B7F457:FG=1; expires=Sun, 05-Aug-12 08:23:23 GMT; max-age=31536000; path=/; domain=.baidu.com; version=1

Set-Cookie: BAIDUID=8FEF0A3A2C31D277B1F87691AFFD7440:FG=1; expires=Sun, 05-Aug-12 08:23:23 GMT; max-age=31536000; path=/; domain=.baidu.com; version=1

Expires: Sun, 07 Aug 2011 08:23:23 GMT

。。。

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