Nginx 更多 handler 模块示例分析

2018-09-28 15:57 更新

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);
        }
    }
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