前端工程師在理解Nginx之后，就能更好的與后端工程師溝通，為了能提高工作效率，這兩天抽空讀了《Nginx高性能Web服務器實戰教程》。
一、Nginx
Nginx是一款高性能的Web服務器軟件，主要用於提供網上信息瀏覽服務，為高並發網站的應用場景而設計，可以在Linux、macOS和Windows等操作系統中運行，它的優點包括性能高、穩定性好、結構模塊化、配置簡單以及資源消耗非常低等。擁有HTTPS訪問、gzip壓縮、虛擬主機和URL重寫等功能，不但可以搭配FastCGI程序處理動態請求，還可以用於代理、反向代理、負載均衡和緩存服務器等功能。P2
1）進程和訪問控制
Nginx由一個主進程和多個工作進程組成，主進程接收客戶端請求，再轉交給工作進程處理，從而很好地利用多核心CPU的計算能力。P89
Nginx的訪問控制是網絡安全防范和保護的主要策略，其任務是保證網絡資源不被非法訪問。P93
2）日志記錄功能
Nginx提供了一個非常靈活的日志記錄功能，它可以使每個塊的配置擁有各自獨立的日志進行記錄，並且根據記錄內容的不同又分為訪問日志和錯誤日志。P101
（1）訪問日志用於記錄客戶端訪問Nginx的每一個請求。記錄用戶的IP、訪問時間、請求方式、響應狀態、地域來源、跳轉來源、使用終端等信息。
（2）錯誤日志記錄在訪問Nginx時出錯的記錄，可以查看某個服務的性能瓶頸。
3）虛擬主機技術
虛擬主機技術是指一台物理主機服務器上划分出多個磁盤空間，每個磁盤空間都是一台虛擬主機，每台虛擬主機都可以獨立對外提供Web服務，且互不干擾。
利用虛擬主機可把多個不同域名的網站部署在同一台服務器上，而不必再為建立一個網站單獨購買一台服務器，既解決了維護難題，又節省了硬件成本。P107
二、PHP與Nginx
對Nginx而言，PHP是一個外部程序，而非其內部的一個模塊。為了讓Web服務器的功能擴展性更強，就需要支持CGI（Common Interface，公共網關接口）規范。P124
1）CGI
CGI是Web服務器與外部程序之間的接口標准，用於兩種不同程序之間的信息傳遞。CGI規范允許Web服務器根據瀏覽器請求調用CGI程序，並將其輸出結果通過響應發送給瀏覽器，從而使Web服務器支持處理復雜的網站業務需求。
Web服務器支持CGI的意義不在於性能而在於開發，開發者只需要編寫一個CGI文件放在網站目錄中，當瀏覽器請求CGI文件，Web服務器就會調用CGI程序執行CGI文件，等待CGI程序處理完成后，再將程序的輸出結果返回給瀏覽器。
2）FastCGI和PHP-FPM
FastCGI主要用於解決CGI性能上的缺陷。傳統CGI方式是每當客戶端請求CGI時，Web服務器就通過操作系統創建一個新的CGI進程，一個CGI進程完成一個請求處理后就退出，下次請求再創建一個新CGI進程。由於這種方式需要不斷為每個請求創建進程，因此在網站並發量很大時顯得非常低效。FastCGI優化了這種工作方式，它由一個常駐的CGI進程管理器，通過管理一個進程池來處理Web服務器的請求，由此提高了性能。
PHP提供的PHP-FPM（FastCGI Process Manager）就是一個FastCGI進程管理器，其可執行文件位於PHP安裝的目錄中。
三、負載均衡與緩存
1）正向代理
代理也稱為正向代理，是一個位於客戶端和目標服務器之間的代理服務器，客戶端將發送的請求和指定的目標服務器提交給代理服務器，然后代理服務器向目標服務器發起請求，並將獲得的響應結果返回給客戶端。P158
2）反向代理
反向代理對於客戶端而言就是目標服務器，客戶端反向代理服務器發送請求后，反向代理服務器將該請求轉發給內部網絡上的后端服務器，並從后端服務器上得到的響應結果返回給客戶端。
兩種代理的特性有：安全性和功能性。
3）負載均衡
負載均衡（load balance）就是將負載分攤到多個操作單元上執行，從而提高服務的可用性和響應速度，帶給用戶更好的體驗。P162
目前負載均衡有4種典型的配置方式，分別為輪詢、權重、ip_hash和利用第三方模塊的方式。
4）Web緩存方式
利用反向代理服務器對訪問頻率較多的內容進行緩存，有利於節省后端服務器的資源。Nginx提供了兩種Web緩存方式：永久性緩存和臨時性緩存。P168
永久性緩存：將內容源服務器響應的內容緩存到本地，若不手動刪除，該緩存文件會一直生效。
臨時性緩存：采用md5算法將請求連接進行哈希后，根據具體配置生成緩存文件目錄，保存響應的數據。
Web緩存服務器位於內容源Web服務器和客戶端之間，當客戶端用戶訪問一個URL時，Web緩存服務器就會請求相應的內容源Web服務器，並將響應的信息緩存至內存或磁盤；然后，當下一個請求到來時，如果訪問的是相同URL，Web緩存服務器會直接將已緩存的內容輸出給客戶端，而不用再次向內容源Web服務器發送請求。
四、模塊配置應用
由於Nginx的高度模塊化設計，使得每個模塊的功能相對簡單，便於實現功能的擴展性。P182
1）模塊化結構設計
模塊化結構設計就是以功能塊為單位進行程序設計，實現其求解算法的一種方法。模塊化結構設計的目的是為了降低程序復雜度，使程序設計、調試和維護等操作簡單化，方便團隊協作以及應用的擴展升級。
換句話說，Nginx就像是積木搭建的房子，在實現規范接口的前提下，各個團隊只要保持接口不變，可同時開發功能模塊，這樣就可以根據實際需求不斷地加入新的功能，或者去掉舊的功能，達到應用程序的高配置性、高擴展性、高定制性和高伸縮性。
Nginx分為5大模塊：核心模塊、標准HTTP模塊、可選HTTP模塊、郵件服務模塊和第三方模塊。
2）gzip
gzip（GNU-ZIP）是一種壓縮技術，經過gzip壓縮后，頁面大小可以變為原來的30%甚至更小。gzip網頁壓縮的實現需要瀏覽器和服務器的支持。P195
gzip的壓縮過程：首先在服務器端壓縮，然后傳到瀏覽器端后解壓。當瀏覽器支持gzip解壓時，會在請求消息頭中包含Accpet-Encoding：gzip，這樣Nginx就會向瀏覽器發送經過gzip后的內容，同時在響應消息頭中加入Content-Encoding：gzip，聲明這是gzip后的內容，告知瀏覽器要先解壓后才能解析輸出。
3）重寫與重定向
為了能夠在修改網站結構或域名后，避免造成網站中的鏈接或在其他網站中的外鏈失效，以及提高該網站在搜索引擎的收錄量和排名等目的。通常會采用URL重寫與重定向，在增強網站專業化的同時，為用戶提供更加舒適的使用體驗。P198
下面第6行通過if指令判斷訪問不到用戶請求或目錄時，執行第7行指令，^/.*用於匹配當前網絡下的所有請求，/default/default.html用於替換符合指定規則的請求。
下面第5行利用set指令為變量$name賦值，$1表示符合正則表達式第一個子模式的值。第6行用於在用戶請求“http://test.ng.test/img-數字.jpg”時，重定向到“http://test.ng.test/img/數字.jpg”。
