基于Nginx实现Java项目无缝升级

文章目标

本文主要介绍Nginx安装配置，代理服务器搭建等基础知识，然后通过代理方式，实现Java项目无缝升级，提高系统可用性。

Nginx安装配置

安装

我的环境是CentOS6，请读者根据自身环境选择相应的安装方式，以下内容参考自：http://nginx.org/en/docs

wget http://nginx.org/packages/centos/6/noarch/RPMS/nginx-release-centos-6-0.el6.ngx.noarch.rpm
rpm -ivh nginx-release-centos-6-0.el6.ngx.noarch.rpm
yum install nginx
nginx -v

线装的是最新稳定版，当前是1.8.0，安装完毕后，使用命令 nginx 就可以启动 nginx 服务了：

nginx
ps -ef|grep nginx

简述

nginx 由一个主进程(master)和若干工作进程(worker)组成，master负责配置维护及请求调度，worker处理实际请求，worker的数量可在配置文件中定义或Nginx根据机器配置(CPU Cores)自调整。配置文件位置因安装方式与环境而有所不同，可通过 find / -name nginx.conf确定，我这里是在 /etc/nginx/nginx.conf, 日志文件在 /var/log/nginx目录。

启停命令

nginx            // 启动
nginx -s stop    // 快速关闭(暴力)
nginx -s quit    // 当worker处理完请求后再关闭
nginx -s reload  // 重加载配置文件使修改生效。该操作首先会校验文件合法性，如果返回success，就启动一个新的worker进程接受新请求，等旧的worker进程处理完之前的请求后，再关闭它。

master进程id记录在 /var/run/nginx.pid 文件中，正常停止时会删除该文件，nginx不建议手动关闭(如kill)，这可能会导致不可预知的问题。

搭建静态资源服务器

cd /etc/nginx
cp nginx.conf nginx.conf.bak
 
vi nginx.conf        // 在相应位置加入以下配置信息
http {
    #include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
    server {
        location / {
            root /data/www;
        }
        location /images/ {
            root /data/www;
        }
    }
}
 
nginx -s reload

访问http://localhost/images/default.jpg 将访问 /data/www/images/default.jpg

访问 http://localhost/html/index.html 将访问 /data/www/html/index.html

Note : 如果访问异常，可以看日志 /var/log/nginx

搭建代理服务器

Nginx最常用的功能就是充当代理服务器，即Nginx从客户端接收请求，然后转交给被代理机器处理，得到反馈后再发回给客户端。这个过程中，被代理的机器对外是透明的。

将所有请求转发到8080口的应用服务器上，下例用的是tomcat。

vi nginx.conf        // 在相应位置加入以下配置信息
http {
#include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
    server {
        location / {
            proxy_pass http://localhost:8080/;
        }
    }
}
nginx -s reload

访问 http://localhost/blog/1将访问 http://localhost:8080/blog/1

Nginx + Tomcat 平滑升级

Java hotswap始终是一个难题，在做功能更新的时候将会产生一段不可用时间，通过Nginx平滑启动，可实现应用的无缝升级。具体流程如下：

1) 准备两台Tomcat, 分别以8080，9090口提供服务

2) 假设当前是Nginx + Tomcat:8080 在提供服务

3) 将功能的更新发到当前闲置的Tomcat:9090

4) 修改Nginx配置文件，将新请求从8080转到9090口

5) 执行nginx -s reload，新的请求将平缓过渡到9090，8080上的worker进程将在处理完剩余请求后才关闭

平滑切换测试

新建一个Servlet项目(demo)并发到8080，9090口的tomcat上，假设Servlet名字是DemoServlet，代码如下：

Thread.sleep(3000);
response.setContentType("text/html");
Object arg = request.getParameter("arg");
PrintWriter w = response.getWriter();
w.print(arg);
w.close();

首先确保以下两个链接访问是正常的：

http://localhost:8080/demo/DemoServlet?arg=abcd

http://localhost:9090/demo/DemoServlet?arg=abcd

Nginx配置使用8080口提供服务，9090暂时闲置：

server {
    location / {
        proxy_pass http://localhost:8080/;
    }
}

确保可以通过Nginx访问Servlet: http://localhost/demo/DemoServlet?arg=abcd

通过编程或工具，不断地向Nginx发送请求。观察请求响应情况，结合Nginx日志判断在服务切换过程中(8080 -> 9090)，是否有请求丢失的情况。下面使用Jmeter演示：

1) 开启50个线程不断地往Nginx的demo/DemoServlet 发请求，这时，实际的处理工作是Tomcat:8080在做的，从下图可以看到请求都被正常处理了。

2) 假设这时候应用要更新了，因为8080正在服务，所以应该将更新内容发到9090上，然后修改Nginx.conf将新请求发往9090，切换过程中继续观察请求处理结果。

server {
    location / {
        #proxy_pass http://localhost:8080/;
         proxy_pass http://localhost:9090/;
    }
}
nginx -s reload

可以看到新请求都被转发给9090口了，这时8080口在处理完剩余的请求后，worker进程将自动关闭。

Note: 如果项目涉及会话共享的问题，请另行参考其它文章。

More: 对于hotswap如果大家有更好的方法，请告之。

参考资料

官网资料：http://nginx.org/en/docs

热部署：http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-hotdeploy/

Apache+Tomcat无缝升级：http://www.ibm.com/developerworks/cn/opensource/os-lo-apache-tomcat/