nginx的请求接收流程（二）

    ngx_table_elt_t                  *host;       ngx_table_elt_t                  *connection;       ngx_table_elt_t                  *if_modified_since;       ngx_table_elt_t                  *if_unmodified_since;       ngx_table_elt_t                  *user_agent;       ngx_table_elt_t                  *referer;       ngx_table_elt_t                  *content_length;       ngx_table_elt_t                  *content_type;       ngx_table_elt_t                  *range;       ngx_table_elt_t                  *if_range;       ngx_table_elt_t                  *transfer_encoding;       ngx_table_elt_t                  *expect;   #if (NGX_HTTP_GZIP)       ngx_table_elt_t                  *accept_encoding;       ngx_table_elt_t                  *via;   #endif       ngx_table_elt_t                  *authorization;       ngx_table_elt_t                  *keep_alive;   #if (NGX_HTTP_PROXY || NGX_HTTP_REALIP || NGX_HTTP_GEO)       ngx_table_elt_t                  *x_forwarded_for;   #endif   #if (NGX_HTTP_REALIP)       ngx_table_elt_t                  *x_real_ip;   #endif   #if (NGX_HTTP_HEADERS)       ngx_table_elt_t                  *accept;       ngx_table_elt_t                  *accept_language;   #endif   #if (NGX_HTTP_DAV)       ngx_table_elt_t                  *depth;       ngx_table_elt_t                  *destination;       ngx_table_elt_t                  *overwrite;       ngx_table_elt_t                  *date;   #endif       ngx_str_t                         user;       ngx_str_t                         passwd;       ngx_array_t                       cookies;       ngx_str_t                         server;       off_t                             content_length_n;       time_t                            keep_alive_n;       unsigned                          connection_type:2;       unsigned                          msie:1;       unsigned                          msie6:1;       unsigned                          opera:1;       unsigned                          gecko:1;       unsigned                          chrome:1;       unsigned                          safari:1;       unsigned                          konqueror:1;   } ngx_http_headers_in_t; /span   

接着，该函数会检查进来的请求是否使用的是http0.9，如果是的话则使用从请求行里得到的域名，调用ngx_http_find_virtual_server（）函数来查找用来处理该请求的虚拟服务器配置，之前通过端口和地址找到的默认配置不再使用，找到相应的配置之后，则直接调用ngx_http_process_request（）函数处理该请求，因为http0.9是最原始的http协议，它里面没有定义任何请求头，显然就不需要读取请求头的操作。

                host = r- host_start;                   n = ngx_http_validate_host(r,  host,                                              r- host_end - r- host_start, 0);                   if (n == 0) {                       ngx_log_error(NGX_LOG_INFO, c- log, 0,                                     "client sent invalid host in request line");                       ngx_http_finalize_request(r, NGX_HTTP_BAD_REQUEST);                       return;                   }                   if (n   0) {                       ngx_http_close_request(r, NGX_HTTP_INTERNAL_SERVER_ERROR);                       return;                   }                   r- headers_in.server.len = n;                   r- headers_in.server.data = host;               }               if (r- http_version   NGX_HTTP_VERSION_10) {                   if (ngx_http_find_virtual_server(r, r- headers_in.server.data,                                                    r- headers_in.server.len)                       == NGX_ERROR)                   {                       ngx_http_close_request(r, NGX_HTTP_INTERNAL_SERVER_ERROR);                       return;                   }                   ngx_http_process_request(r);                   return;               } /span   

当然，如果是1.0或者更新的http协议，接下来要做的就是读取请求头了，首先nginx会为请求头分配空间，ngx_http_headers_in_t结构的headers字段为一个链表结构，它被用来保存所有请求头，初始为它分配了20个节点，每个节点的类型为ngx_table_elt_t，保存请求头的name/value值对，还可以看到ngx_http_headers_in_t结构有很多类型为ngx_table_elt_t*的指针成员，而且从它们的命名可以看出是一些常见的请求头名字，nginx对这些常用的请求头在ngx_http_headers_in_t结构里面保存了一份引用，后续需要使用的话，可以直接通过这些成员得到，另外也事先为cookie头分配了2个元素的数组空间，做完这些内存准备工作之后，该请求对应的读事件结构的处理函数被设置为ngx_http_process_request_headers，并随后马上调用了该函数。

            {                   ngx_http_close_request(r, NGX_HTTP_INTERNAL_SERVER_ERROR);                   return;               }               if (ngx_array_init( r- headers_in.cookies, r- pool, 2,                                  sizeof(ngx_table_elt_t *))                   != NGX_OK)               {                   ngx_http_close_request(r, NGX_HTTP_INTERNAL_SERVER_ERROR);                   return;               }               c- log- action = "reading client request headers";               rev- handler = ngx_http_process_request_headers;               ngx_http_process_request_headers(rev); /span   

ngx_http_process_request_headers函数循环的读取所有的请求头，并保存和初始化和请求头相关的结构，下面详细分析一下该函数：
因为nginx对读取请求头有超时限制，ngx_http_process_request_headers函数作为读事件处理函数，一并处理了超时事件，如果读超时了，nginx直接给该请求返回408错误：

        c- timedout = 1;           ngx_http_close_request(r, NGX_HTTP_REQUEST_TIME_OUT);           return;       } /span   

读取和解析请求头的逻辑和处理请求行差不多，总的流程也是循环的调用ngx_http_read_request_header（）函数读取数据，然后再调用一个解析函数来从读取的数据中解析请求头，直到解析完所有请求头，或者发生解析错误为主。当然由于涉及到网络io，这个流程可能发生在多个io事件的上下文中。

接着来细看该函数，先调用了ngx_http_read_request_header（）函数读取数据，如果当前连接并没有数据过来，再直接返回，等待下一次读事件到来，如果读到了一些数据则调用ngx_http_parse_header_line（）函数来解析，同样的该解析函数实现为一个有限状态机，逻辑很简单，只是根据http协议的解析一个请求头的name/vale对，每次调用该函数最多解析出一个请求头，该函数返回4种不同返回值，表示不同解析结果：

1，返回NGX_OK，表示解析出了一行请求头，这时还要判断解析出的请求头名字里面是否有非法字符，名字里面合法的字符包括字母，数字和连字符（-），另外如果设置了underscores_in_headers指令为on，则下划线也是合法字符，但是nginx默认下划线不合法，当请求头里面包含了非法的字符，nginx默认只是忽略这一行请求头；如果一切都正常，nginx会将该请求头及请求头名字的hash值保存在请求结构体的headers_in成员的headers链表,而且对于一些常见的请求头，如Host，Connection，nginx采用了类似于配置指令的方式，事先给这些请求头分配了一个处理函数，当解析出一个请求头时，会检查该请求头是否有设置处理函数，有的话则调用之，nginx所有有处理函数的请求头都记录在ngx_http_headers_in全局数组中：

    ngx_str_t                         name;       ngx_uint_t                        offset;       ngx_http_header_handler_pt        handler;   } ngx_http_header_t;   ngx_http_header_t  ngx_http_headers_in[] = {       { ngx_string("Host"), offsetof(ngx_http_headers_in_t, host),                    ngx_http_process_host },       { ngx_string("Connection"), offsetof(ngx_http_headers_in_t, connection),                    ngx_http_process_connection },       { ngx_string("If-Modified-Since"),                    offsetof(ngx_http_headers_in_t, if_modified_since),                    ngx_http_process_unique_header_line },       { ngx_string("If-Unmodified-Since"),                    offsetof(ngx_http_headers_in_t, if_unmodified_since),                    ngx_http_process_unique_header_line },       { ngx_string("User-Agent"), offsetof(ngx_http_headers_in_t, user_agent),                    ngx_http_process_user_agent },       { ngx_string("Referer"), offsetof(ngx_http_headers_in_t, referer),                    ngx_http_process_header_line },       { ngx_string("Content-Length"),                    offsetof(ngx_http_headers_in_t, content_length),                    ngx_http_process_unique_header_line },       { ngx_string("Content-Type"),                    offsetof(ngx_http_headers_in_t, content_type),                    ngx_http_process_header_line },       { ngx_string("Range"), offsetof(ngx_http_headers_in_t, range),                    ngx_http_process_header_line },       { ngx_string("If-Range"),                    offsetof(ngx_http_headers_in_t, if_range),                    ngx_http_process_unique_header_line },       { ngx_string("Transfer-Encoding"),                    offsetof(ngx_http_headers_in_t, transfer_encoding),                    ngx_http_process_header_line },       { ngx_string("Expect"),                    offsetof(ngx_http_headers_in_t, expect),                    ngx_http_process_unique_header_line },   #if (NGX_HTTP_GZIP)       { ngx_string("Accept-Encoding"),                    offsetof(ngx_http_headers_in_t, accept_encoding),                    ngx_http_process_header_line },       { ngx_string("Via"), offsetof(ngx_http_headers_in_t, via),                    ngx_http_process_header_line },   #endif       { ngx_string("Authorization"),                    offsetof(ngx_http_headers_in_t, authorization),                    ngx_http_process_unique_header_line },       { ngx_string("Keep-Alive"), offsetof(ngx_http_headers_in_t, keep_alive),                    ngx_http_process_header_line },   #if (NGX_HTTP_PROXY || NGX_HTTP_REALIP || NGX_HTTP_GEO)       { ngx_string("X-Forwarded-For"),                    offsetof(ngx_http_headers_in_t, x_forwarded_for),                    ngx_http_process_header_line },   #endif   #if (NGX_HTTP_REALIP)       { ngx_string("X-Real-IP"),                    offsetof(ngx_http_headers_in_t, x_real_ip),                    ngx_http_process_header_line },   #endif   #if (NGX_HTTP_HEADERS)       { ngx_string("Accept"), offsetof(ngx_http_headers_in_t, accept),                    ngx_http_process_header_line },       { ngx_string("Accept-Language"),                    offsetof(ngx_http_headers_in_t, accept_language),                    ngx_http_process_header_line },   #endif   #if (NGX_HTTP_DAV)       { ngx_string("Depth"), offsetof(ngx_http_headers_in_t, depth),                    ngx_http_process_header_line },       { ngx_string("Destination"), offsetof(ngx_http_headers_in_t, destination),                    ngx_http_process_header_line },       { ngx_string("Overwrite"), offsetof(ngx_http_headers_in_t, overwrite),                    ngx_http_process_header_line },       { ngx_string("Date"), offsetof(ngx_http_headers_in_t, date),                    ngx_http_process_header_line },   #endif       { ngx_string("Cookie"), 0, ngx_http_process_cookie },       { ngx_null_string, 0, NULL }   }; /span   

ngx_http_headers_in数组当前包含了25个常用的请求头，每个请求头都设置了一个处理函数，当前其中一部分请求头设置的是公共的处理函数，这里有2个公共的处理函数，ngx_http_process_header_line和ngx_http_process_unique_header_line。

先来看一下处理函数的函数指针定义：
typedef ngx_int_t (*ngx_http_header_handler_pt)(ngx_http_request_t *r,
    ngx_table_elt_t *h, ngx_uint_t offset);
它有3个参数，r为对应的请求结构，h为该请求头在headers_in.headers链表节点的指针，offset为该请求头的引用在ngx_http_headers_in_t结构中的偏移。
再来看ngx_http_process_header_line函数：

 

ngx_http_process_header_line(ngx_http_request_t *r, ngx_table_elt_t *h,       ngx_uint_t offset)       ngx_table_elt_t  **ph;       ph = (ngx_table_elt_t **) ((char *)  r- headers_in + offset);       if (*ph == NULL) {           *ph = h;       }       return NGX_OK;   } /span   

这个函数只是简单将该请求头在ngx_http_headers_in_t结构中保存一份引用。ngx_http_process_unique_header_line功能类似，不同点在于该函数会检查这个请求头是否是重复的，如果是的话，则给该请求返回400错误。

ngx_http_headers_in数组中剩下的请求头都有自己特殊的处理函数，这些特殊的函数根据对应的请求头有一些特殊的处理，下面我们拿Host头的处理函数ngx_http_process_host做一下介绍：

ngx_http_process_host(ngx_http_request_t *r, ngx_table_elt_t *h,       ngx_uint_t offset)       u_char   *host;       ssize_t   len;       if (r- headers_in.host == NULL) {           r- headers_in.host = h;       }       host = h- value.data;       len = ngx_http_validate_host(r,  host, h- value.len, 0);       if (len == 0) {           ngx_log_error(NGX_LOG_INFO, r- connection- log, 0,                         "client sent invalid host header");           ngx_http_finalize_request(r, NGX_HTTP_BAD_REQUEST);           return NGX_ERROR;       }       if (len   0) {           ngx_http_close_request(r, NGX_HTTP_INTERNAL_SERVER_ERROR);           return NGX_ERROR;       }       if (r- headers_in.server.len) {           return NGX_OK;       }       r- headers_in.server.len = len;       r- headers_in.server.data = host;       return NGX_OK;   } /span   
此函数的目的也是保存Host头的快速引用，它会对Host头的值做一些合法性检查，并从中解析出域名，保存在headers_in.server字段，实际上前面在解析请求行时，headers_in.server可能已经被赋值为从请求行中解析出来的域名，根据http协议的规范，如果请求行中的uri带有域名的话，则域名以它为准，所以这里需检查一下headers_in.server是否为空，如果不为空则不需要再赋值。

其他请求头的特殊处理函数，不再做介绍，大致都是根据该请求头在http协议中规定的意义及其值设置请求的一些属性，必备后续使用。

对一个合法的请求头的处理大致为如上所述；

2，返回NGX_AGAIN，表示当前接收到的数据不够，一行请求头还未结束，需要继续下一轮循环。在下一轮循环中，nginx首先检查请求头缓冲区header_in是否已满，如够满了，则调用ngx_http_alloc_large_header_buffer（）函数分配更多缓冲区，下面分析一下ngx_http_alloc_large_header_buffer函数：

ngx_http_alloc_large_header_buffer(ngx_http_request_t *r,       ngx_uint_t request_line)       u_char                    *old, *new;       ngx_buf_t                 *b;       ngx_http_connection_t     *hc;       ngx_http_core_srv_conf_t  *cscf;       ngx_log_debug0(NGX_LOG_DEBUG_HTTP, r- connection- log, 0,                      "http alloc large header buffer");       /*       * 在解析请求行阶段，如果客户端在发送请求行之前发送了大量回车换行符将       * 缓冲区塞满了，针对这种情况，nginx只是简单的重置缓冲区，丢弃这些垃圾       * 数据，不需要分配更大的内存。       */       if (request_line   r- state == 0) {           /* the client fills up the buffer with "\r\n" */           r- request_length += r- header_in- end - r- header_in- start;           r- header_in- pos = r- header_in- start;           r- header_in- last = r- header_in- start;           return NGX_OK;       }       /* 保存请求行或者请求头在旧缓冲区中的起始地址 */       old = request_line ? r- request_start : r- header_name_start;       cscf = ngx_http_get_module_srv_conf(r, ngx_http_core_module);       /* 如果一个大缓冲区还装不下请求行或者一个请求头，则返回错误 */       if (r- state != 0             (size_t) (r- header_in- pos - old)                                         = cscf- large_client_header_buffers.size)       {           return NGX_DECLINED;       }       hc = r- http_connection;       /* 首先在ngx_http_connection_t结构中查找是否有空闲缓冲区，有的话，直接取之 */       if (hc- nfree) {           b = hc- free[--hc- nfree];           ngx_log_debug2(NGX_LOG_DEBUG_HTTP, r- connection- log, 0,                          "http large header free: %p %uz",                          b- pos, b- end - b- last);       /* 检查给该请求分配的请求头缓冲区个数是否已经超过限制，默认最大个数为4个 */       } else if (hc- nbusy   cscf- large_client_header_buffers.num) {           if (hc- busy == NULL) {               hc- busy = ngx_palloc(r- connection- pool,                     cscf- large_client_header_buffers.num * sizeof(ngx_buf_t *));               if (hc- busy == NULL) {                   return NGX_ERROR;               }           }           /* 如果还没有达到最大分配数量，则分配一个新的大缓冲区 */           b = ngx_create_temp_buf(r- connection- pool,                                   cscf- large_client_header_buffers.size);           if (b == NULL) {               return NGX_ERROR;           }           ngx_log_debug2(NGX_LOG_DEBUG_HTTP, r- connection- log, 0,                          "http large header alloc: %p %uz",                          b- pos, b- end - b- last);       } else {           /* 如果已经达到最大的分配限制，则返回错误 */           return NGX_DECLINED;       }       /* 将从空闲队列取得的或者新分配的缓冲区加入已使用队列 */       hc- busy[hc- nbusy++] = b;       /*       * 因为nginx中，所有的请求头的保存形式都是指针（起始和结束地址），       * 所以一行完整的请求头必须放在连续的内存块中。如果旧的缓冲区不能       * 再放下整行请求头，则分配新缓冲区，并从旧缓冲区拷贝已经读取的部分请求头，       * 拷贝完之后，需要修改所有相关指针指向到新缓冲区。       * status为0表示解析完一行请求头之后，缓冲区正好被用完，这种情况不需要拷贝       */       if (r- state == 0) {           /*           * r- state == 0 means that a header line was parsed successfully           * and we do not need to copy incomplete header line and           * to relocate the parser header pointers           */           r- request_length += r- header_in- end - r- header_in- start;           r- header_in = b;           return NGX_OK;       }       ngx_log_debug1(NGX_LOG_DEBUG_HTTP, r- connection- log, 0,                      "http large header copy: %d", r- header_in- pos - old);       r- request_length += old - r- header_in- start;       new = b- start;       /* 拷贝旧缓冲区中不完整的请求头 */       ngx_memcpy(new, old, r- header_in- pos - old);       b- pos = new + (r- header_in- pos - old);       b- last = new + (r- header_in- pos - old);       /* 修改相应的指针指向新缓冲区 */       if (request_line) {           r- request_start = new;           if (r- request_end) {               r- request_end = new + (r- request_end - old);           }           r- method_end = new + (r- method_end - old);           r- uri_start = new + (r- uri_start - old);           r- uri_end = new + (r- uri_end - old);           if (r- schema_start) {               r- schema_start = new + (r- schema_start - old);               r- schema_end = new + (r- schema_end - old);           }           if (r- host_start) {               r- host_start = new + (r- host_start - old);               if (r- host_end) {                   r- host_end = new + (r- host_end - old);               }           }           if (r- port_start) {               r- port_start = new + (r- port_start - old);               r- port_end = new + (r- port_end - old);           }           if (r- uri_ext) {               r- uri_ext = new + (r- uri_ext - old);           }           if (r- args_start) {               r- args_start = new + (r- args_start - old);           }           if (r- http_protocol.data) {               r- http_protocol.data = new + (r- http_protocol.data - old);           }       } else {           r- header_name_start = new;           r- header_name_end = new + (r- header_name_end - old);           r- header_start = new + (r- header_start - old);           r- header_end = new + (r- header_end - old);       }       r- header_in = b;       return NGX_OK;   } /span   

当ngx_http_alloc_large_header_buffer函数返回NGX_DECLINED）时，表示客户端发送了过大的一行请求头，或者是整个请求头部超过了限制，nginx会返回494错误，注意到nginx再返回494错误之前将请求的lingering_close标识置为了1，这样做的目的是在返回响应之丢弃掉客户端发过来的其他数据；

3，返回NGX_HTTP_PARSE_INVALID_HEADER，表示请求头解析过程中遇到错误，一般为客户端发送了不符合协议规范的头部，此时nginx返回400错误。

4，返回NGX_HTTP_PARSE_HEADER_DONE，表示所有请求头已经成功的解析，这时请求的状态被设置为NGX_HTTP_PROCESS_REQUEST_STATE，意味着结束了请求读取阶段，正式进入了请求处理阶段，但是实际上请求可能含有请求体，nginx在请求读取阶段并不会去读取请求体，这个工作交给了后续的请求处理阶段的模块，这样做的目的是nginx本身并不知道这些请求体是否有用，如果后续模块并不需要的话，一方面请求体一般较大，如果全部读取进内存，则白白耗费大量的内存空间，另一方面即使nginx将请求体写进磁盘，但是涉及到磁盘io，会耗费比较多时间。所以交由后续模块来决定读取还是丢弃请求体是最明智的办法。

读取完请求头之后，nginx调用了ngx_http_process_request_header（）函数，这个函数主要做了两个方面的事情，一是调用ngx_http_find_virtual_server（）函数查找虚拟服务器配置；二是对一些请求头做一些协议的检查。比如对那些使用http1.1协议但是却没有发送Host头的请求，nginx给这些请求返回400错误。还有nginx现在的版本并不支持chunked格式的输入，如果某些请求申明自己使用了chunked格式的输入（请求带有值为chunked的transfer_encoding头部)，nginx给这些请求返回411错误。等等。
最后调用ngx_http_process_request（）函数处理请求；
至此，nginx接收请求接收流程就介绍完毕。

Nginx重试机制，浏览器重复请求两次多次 问题找到了，原因是Nginx配置文件中，超时时间太短了：proxy_connect_timeout 20;；在Nginx的默认配置是：在客户端请求服务器超时的情况下，Nginx会自动转发该请求到另外一台服务器上，这是Nginx的一种容错机制，所以Nginx的访问日志中会出现同一条请求而两台服务器都执行了一遍的情况，这样以来，程序如果没有做幂等性操作的话数据库会出现两条记录。