三、Nginx伺服器架構初探（3.2 Nginx伺服器的web請求處理機制）

1. Nginx的與衆不同之處展現在：
   1. 子產品化設計；
   2. 對用戶端請求的并行處理：
      1. 多程序；
      2. 多線程；
      3. 異步；
2. 多程序方式：
   1. 處理方式：伺服器主程序每接收到一個用戶端時就建立一個子程序，與該用戶端建立連接配接、處理互動，直接連接配接斷開，子程序結束。
   2. 優點：
      1. 實作簡單。
      2. 服務穩定。一個子程序異常，不會影響到其他程序。
   3. 缺點：
      1. 建立子程序系統開銷大。大量并發請求時，會導緻系統性能下降。
   4. Apache實作方式：最初采用多程序方式；後改為程序池方式（初始化時建立一組工作程序，連接配接到來時配置設定一個程序處理該連接配接請求，請求處理結束後，程序不退出，并等待下一個連接配接請求）。
3. 多線程方式：
   1. 處理方式：伺服器主程序每接收到一個用戶端時就建立一個線程，與該用戶端建立連接配接、處理互動，直接連接配接斷開，線程結束。
   2. 優點：
      1. 系統開銷小。
   3. 缺點：
      1. 多線程共享同一記憶體空間，出錯風險大。
   4. IIS采用該方式實作。
   5. 額外說明：為防止錯誤累積，最好定期檢查和重新開機web伺服器。
4. 異步方式：
   1. 同步、異步和阻塞、非阻塞：
      1. 概念：
         1. 同步：發送方發送請求後，等待接收方傳回的響應後，才會繼續其他處理。
         2. 異步：發送方發送請求後，不等待接收方傳回響應，就繼續其他處理。
            1. 同步、異步針對的是發送方。
         3. 阻塞：   等待IO調用結果，目前線程挂起，直至IO調用傳回。
         4. 非阻塞：不等待IO調用結果，目前線程可以繼續其他處理。
            1. 阻塞、非阻塞針對的是IO。
      2. 四種組合：
         1. 同步阻塞：
            1. 發送方發送請求後，等待接收方的回應；
            2. 接收方處理請求時，等待IO操作傳回結果，之後對發送方作出響應。
            3. 特點：實作簡單，效率低。
         2. 同步非阻塞：
            1. 發送方發送請求後，等待接收方的回應；
            2. 接收方處理請求時，不等待IO操作傳回結果，轉而處理其他事情；
            3. IO操作結束後，接收方獲得IO結果，并對發送方作出響應。
            4. 特點：實際不使用。原因：接收方沒有有用的事情可做。
         3. 異步阻塞：
            1. 發送方發送請求後，不等待接收方的回應，轉而處理其他事情；
            2. 接收方處理請求時，等待IO操作傳回結果，之後對發送方作出響應。
            3. 特點：實際不使用。原因：接收方處理不過來。
         4. 異步非阻塞：
            1. 發送方發送請求後，不等待接收方的回應，轉而處理其他事情；
            2. 接收方處理請求時，不等待IO操作傳回結果，轉而處理其他事情；
            3. IO操作結束後，接收方獲得IO結果，并對發送方作出響應。
            4. 特點：對于發送方和接收方而言，通信效率最高。
5. Nginx的處理方式：
   1. 多程序機制 + 異步機制（異步非阻塞方式）。
6. Nginx伺服器的事件處理機制：
   1. 非阻塞方式中，IO調用如何将自己的工作狀态通知給工作程序？
      1. 周期性檢測IO狀态，不理想。
      2. IO調用結束後主動通知工作程序，使用select/poll/epoll/kqueue等事件驅動模型。
7. Nginx伺服器的事件驅動模型：
   1. select庫：
      1. 适用平台：Linux、Windows
   2. poll庫：
      1. 适用平台：Linux 2.1.23以上版本。
   3. epoll庫：
      1. 适用平台：Linux 2.6以上版本。
      2. epoll與select（poll）的差別：
         1. select：
            1. 處理過程：
               1. 建立描述符集合，設定關心的事件，将該集合由使用者态賦複制到核心态；
               2. 描述符上設定的關心的事件發生時，将描述符集合由使用者态複制到核心态；
               3. 輪詢該描述符集合，檢查每個描述符是否有相應的事件發生；
            2. 特點：
               1. 頻繁的核心态到使用者态的描述符集合的複制，IO開銷大。
               2. 輪訓描述符集合，IO效率随描述符數量增加而線性下降。
         2. epoll：
            1. 處理過程：
               1. 描述符集合由核心态建立，使用者态設定各個指定描述符的關心的事件；
               2. 描述符集合上有某個描述符發生指定的事件時，核心僅向使用者态發送該描述符的資訊。
            2. 特點：
               1. 避免了核心态到使用者态的描述符集合的複制。
               2. 避免了輪詢整個描述符清單。
   4. rtsig模型：
      1. 适用平台：Linux 2.2.19以上版本。
   5. 以上四種是主要的事件驅動模型，以下三種是特定的Linux平台的事件驅動模型：
      1. kqueue模型：
         1. 适用平台：FreeBSD 4.1、OpenBSD 2.9、NetBSD2.0、MAC OS X。
      2. /dev/poll模型：
         1. 适用平台：Solaris7 11/99、HP/UX 11.22、IRIX 6.5.15、Tru64 UNIX 5.1A。
      3. eventpoll模型：
         1. 适用平台：Solaris10。