概述
nginx——开发一个模块的简要步骤
本文主要介绍基于nginx开发一个模块的基本工作。主要分为以下几个部分：
1、nginx模块的基本数据结构
2、搭建http的过滤器功能
3、新增模块的编译和运行
1、模块基本数据结构
ngx_module.h里定义了一个模块的结构（包括回调和属性） 。
struct ngx_module_s {
ngx_uint_t ctx_index;
ngx_uint_t index;
char *name;
ngx_uint_t spare0;
ngx_uint_t spare1;
ngx_uint_t version;
const char *signature;
void *ctx;
ngx_command_t *commands;
ngx_uint_t type;
ngx_int_t (*init_master)(ngx_log_t *log);
ngx_int_t (*init_module)(ngx_cycle_t *cycle);
ngx_int_t (*init_process)(ngx_cycle_t *cycle);
ngx_int_t (*init_thread)(ngx_cycle_t *cycle);
void (*exit_thread)(ngx_cycle_t *cycle);
void (*exit_process)(ngx_cycle_t *cycle);
void (*exit_master)(ngx_cycle_t *cycle);
uintptr_t spare_hook0;
uintptr_t spare_hook1;
uintptr_t spare_hook2;
uintptr_t spare_hook3;
uintptr_t spare_hook4;
uintptr_t spare_hook5;
uintptr_t spare_hook6;
uintptr_t spare_hook7;
};
这里主要介绍两个成员。
（1）init_master：回调函数，进程启动时执行。
（2）ctx：指向一个结构体，主要用于解析conf文件里的属性。具体的结构体由上层去实现，因此是个void*类型。module结构体的封装可参考ngx_http_core_module.c中的ngx_http_core_module，其中ngx_http_core_module及其ctx封装如下：
http_module和ngx_module之间的关系：
包含关系：ngx_module内部留了一块空间（void *ctx）给其上层去实现上层应用的module，就比如http_module、event_module。http_module的ctx的内容如下：
typedef struct {
ngx_int_t (*preconfiguration)(ngx_conf_t *cf);
ngx_int_t (*postconfiguration)(ngx_conf_t *cf);
void *(*create_main_conf)(ngx_conf_t *cf);
char *(*init_main_conf)(ngx_conf_t *cf, void *conf);
void *(*create_srv_conf)(ngx_conf_t *cf);
char *(*merge_srv_conf)(ngx_conf_t *cf, void *prev, void *conf);
void *(*create_loc_conf)(ngx_conf_t *cf);
char *(*merge_loc_conf)(ngx_conf_t *cf, void *prev, void *conf);
} ngx_http_module_t;
nginx的module的属性，大多都是通过conf文件来配置的，而代码主要来做的事情就是去解析这些conf文件。
ngx_http_config.h定义了http模块的conf文件的作用域，比如：
NGX_HTTP_MAIN_CONF：配置文件中整个http块有有效
NGX_HTTP_SRV_CONF：在server块有效
NGX_HTTP_LOC_CONF：在location块有效
2、搭建http的过滤器filter功能
当收到http请求时，nginx会由多个模块共同生成http响应进行处理，其中，过滤模块就是对响应进行加工，比如修改body或者修改header。
nginx通过全局链表来串起各个模块对Header的过滤处理：
ngx_http_top_header_filter：一个全局变量，指向header的过滤器函数的链表头结点。nginx在对响应进行filter处理的时候，会遍历这个链表所指向的函数结点。
下面附上代码：
该demo通过编写http过滤器模块，对响应消息的body和header进行了小修改；同时读取配置文件中的add_prefix配置项，来判断是否要进行修改。
（ngx_http_prefix_filter_module.c）
#include <ngx_config.h>
#include <ngx_core.h>
#include <ngx_http.h>
ngx_module_t ngx_http_prefix_filter_module;
static ngx_int_t ngx_http_prefix_filter_init(ngx_conf_t *cf);
static ngx_int_t ngx_http_prefix_filter_header_filter(ngx_http_request_t *r);
static ngx_int_t ngx_http_prefix_filter_body_filter(ngx_http_request_t *r, ngx_chain_t *in);
static ngx_str_t test_header_str = ngx_string("<H2> lxn <h2>");
static ngx_http_output_header_filter_pt ngx_http_next_header_filter; //保存了前一个filter模块的处理函数
static ngx_http_output_body_filter_pt ngx_http_next_body_filter; //保存了前一个filter模块的处理函数
typedef struct {
ngx_int_t already_add_prefix; // 是否需要进行修改,用于heder和body的filter函数同步状态
} ngx_http_prefix_filter_resp_ctx_t; // 模块上下文信息,用于在模块的多次回调中同步数据
typedef struct {
ngx_flag_t enable;
} ngx_http_prefix_filter_conf_t; // 自定义的用于存储配置变量的结构体
static ngx_command_t ngx_http_prefix_filter_commands[] = {
{
ngx_string("add_prefix"),
NGX_HTTP_MAIN_CONF|NGX_HTTP_SRV_CONF|NGX_HTTP_LOC_CONF|NGX_HTTP_LMT_CONF|NGX_CONF_FLAG, // 指定这个配置项的属性
ngx_conf_set_flag_slot, // nginx提供的一个用于设置NGX_CONF_FLAG类型的配置项的通用函数
NGX_HTTP_LOC_CONF_OFFSET,
offsetof(ngx_http_prefix_filter_conf_t, enable), // 该配置项在上层的数据结构体中的位置偏移
NULL
},
ngx_null_command
};
// 模块自定义的header过滤函数:用于修改conten-length
static ngx_int_t ngx_http_prefix_filter_header_filter(ngx_http_request_t *r)
{
ngx_http_prefix_filter_conf_t *my_ccf = ngx_http_get_module_loc_conf(r, ngx_http_prefix_filter_module);
ngx_http_prefix_filter_resp_ctx_t *resp_ctx = NULL;
if (!my_ccf || my_ccf->enable == 0) {
return ngx_http_next_header_filter(r);
}
resp_ctx = ngx_pcalloc(r->pool, sizeof(ngx_http_prefix_filter_resp_ctx_t));
if (resp_ctx == NULL) {
return NGX_ERROR;
}
resp_ctx->already_add_prefix = 0;
ngx_http_set_ctx(r, resp_ctx, ngx_http_prefix_filter_module); // 设置上下文,当符合修改条件时,将标志位置一,即通知body filter也修改
if (r->headers_out.content_type.len >= sizeof("text/html") - 1
&& ngx_strncasecmp(r->headers_out.content_type.data, (u_char*)"text/html", sizeof("text/html")-1) == 0) {
resp_ctx->already_add_prefix = 1;
if (r->headers_out.content_length_n > 0) {
r->headers_out.content_length_n += test_header_str.len;
}
}
return ngx_http_next_header_filter(r);
}
// 模块自定义的body过滤函数:用于修改body的内容
static ngx_int_t ngx_http_prefix_filter_body_filter(ngx_http_request_t *r, ngx_chain_t *chain)
{
ngx_http_prefix_filter_conf_t *my_ccf = ngx_http_get_module_loc_conf(r, ngx_http_prefix_filter_module);
ngx_http_prefix_filter_resp_ctx_t *resp_ctx = NULL;
ngx_buf_t *buffer = NULL;
ngx_chain_t *cl = NULL;
if (!my_ccf || my_ccf->enable == 0) {
return ngx_http_next_body_filter(r, chain); //继续执行下一个模块的函数
}
resp_ctx= ngx_http_get_module_ctx(r, ngx_http_prefix_filter_module); // 取出上下文,以判断是否要进行修改
if (!resp_ctx || resp_ctx->already_add_prefix == 0) {
return ngx_http_next_body_filter(r, chain);
}
buffer = ngx_create_temp_buf(r->pool, test_header_str.len); // 创建一块buf
cl = ngx_alloc_chain_link(r->pool); //从request中的chain链表分配并获得一块空间(头插法)
buffer->start = buffer->pos = test_header_str.data;
buffer->last = buffer->pos + test_header_str.len;
// nginx在发送数据的时候,是一块一块send的,每一块数据都存储在ngx_buf_t中,并由ngx_chain_t来串成链式结构
cl->buf = buffer;
cl->next = chain;
return ngx_http_next_body_filter(r, cl); //继续执行下一个模块的函数
}
// 对全局的过滤器回调函数指针进行链表头插法,将本module自己实现的header过滤函数和body过滤函数插入到链表中
static ngx_int_t ngx_http_prefix_filter_init(ngx_conf_t *cf) {
ngx_http_next_header_filter = ngx_http_top_header_filter;
ngx_http_top_header_filter = ngx_http_prefix_filter_header_filter;
ngx_http_next_body_filter = ngx_http_top_body_filter;
ngx_http_top_body_filter = ngx_http_prefix_filter_body_filter;
return NGX_OK;
}
static void *ngx_http_prefix_filter_create_conf(ngx_conf_t *cf) {
ngx_http_prefix_filter_conf_t *conf = ngx_pcalloc(cf->pool, sizeof(ngx_http_prefix_filter_conf_t));
if (conf == NULL) {
return NULL;
}
conf->enable = NGX_CONF_UNSET;
return conf;
}
static char *ngx_http_prefix_filter_merge_conf(ngx_conf_t *cf, void *parent, void *child) {
ngx_http_prefix_filter_conf_t *prev = (ngx_http_prefix_filter_conf_t*)parent;
ngx_http_prefix_filter_conf_t *conf = (ngx_http_prefix_filter_conf_t*)child;
// 宏(用于设置第一个值):如果第一个有设置,则优先用第一个,否则看第二个有无设置,如果都没设置,则使用缺省值(最后一个)
ngx_conf_merge_value(conf->enable, prev->enable, 0);
return NGX_CONF_OK;
}
static ngx_http_module_t ngx_http_prefix_filter_module_ctx = {
NULL,
ngx_http_prefix_filter_init, // s所有的conf都解析完的时候执行
NULL,
NULL,
NULL,
NULL,
ngx_http_prefix_filter_create_conf, // 创建一块空间来存储command里的参数值
ngx_http_prefix_filter_merge_conf
};
// 在开始的时候初始化就载入: preinit_modules
ngx_module_t ngx_http_prefix_filter_module = {
NGX_MODULE_V1,
&ngx_http_prefix_filter_module_ctx, // void *ctx,这里提供了一块空间去指向对应模块类型的上下文
ngx_http_prefix_filter_commands,
NGX_HTTP_MODULE, // module的类型,关系到ctx结构体的类型.比如http类型的module,对应就使用ngx_http_module_t类型的ctx;再比如除了http类型的模块以外,还有event类型的模块,用户自己开发的模块等
NULL,
NULL,
NULL,
NULL,
NULL,
NULL,
NULL,
NGX_MODULE_V1_PADDING
};
3、新增模块的编译
在我们编写好新模块的代码后，nginx编译时要如何加载这个模块？
这就需要我们为这个新模块编写config文件，文件内容如下：
ngx_addon_name=ngx_http_prefix_filter_module
HTTP_FILTER_MODULES="$HTTP_FILTER_MODULES ngx_http_prefix_filter_module"
NGX_ADDON_SRCS="$NGX_ADDON_SRCS $ngx_addon_dir/ngx_http_prefix_filter_module.c"
主要内容为：
（1）设置模块的名称；
（2）由于这个模块是http过滤器模块，所以变量HTTP_FILTER_MODULES中要添加这个模块；
（3）源码添加该模块的c文件。
在编译前的configure阶段，configure命令要加入--add-module选项来添加模块的config文件的路径。
#!/bin/bash
set -u
set -e
cd `dirname $0`
CUR_DIR=$PWD
./configure --prefix=/root/output/nginx --add-module=$CUR_DIR/src/mymodules/prefix_filter
make && make install
4、配置文件
由于我们在新模块中选择读取了配置项“add_prefix”，并以此来判断是否要filter响应。所以配置文件中可以通过修改add_prefix来决定是否开启我们新模块的filter功能。
worker_processes 1;
events {
worker_connections 1024;
}
http {
server {
listen 8888;
server_name localhost;
location / {
root html;
add_prefix on;
}
}
}
最后
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