Nginx模块开发指南：使用C++11和Boost程序库

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目录

第0章  导读
1

0.1  关于本书
1

0.2  读者对象
2

0.3  读者要求
3

0.4  运行环境
3

0.5  本书的结构
4

0.6  如何阅读本书
6

0.7  本书的源码
6

第1章  Nginx入门
7

1.1  关于Nginx
7

1.1.1  历史
8

1.1.2  特点
8

1.1.3  进程模型
9

1.1.4  版本
10

1.2  安装Nginx
11

1.2.1  准备工作
11

1.2.2  快速安装
11

1.2.3  运行命令
12

1.2.4  验证安装
13

1.2.5  定制安装
14

1.3  配置Nginx
15

1.3.1  配置文件格式
16

1.3.2  进程配置
17

1.3.3  运行日志配置
18

1.3.4  http配置
18

1.3.5  server配置
19

1.3.6  location配置
20

1.3.7  文件访问配置
21

1.3.8  upstream配置
22

1.3.9  变量
22

1.4  总结
24

第2章  Nginx开发准备
25

2.1  开发环境
25

2.1.1  C++标准
25

2.1.2  Boost程序库
26

2.2  Nginx的目录结构
26

2.3  Nginx源码的特点
27

2.3.1  代码风格
28

2.3.2  代码优化
28

2.3.3  面向对象思想
28

2.4  在Nginx里使用C++
29

2.4.1  实现原则
29

2.4.2  代码风格
29

2.4.3  编译脚本
30

2.5  基本的C++包装类
32

2.5.1  类定义
32

2.5.2  构造和析构
33

2.5.3  成员函数
33

2.6  总结
34

第3章  Nginx基础设施
35

3.1  头文件
35

3.2  整数类型
36

3.2.1  标准整数类型
36

3.2.2  自定义整数类型
36

3.2.3  无效值
37

3.2.4  C++封装
38

3.3  错误处理
41

3.3.1  错误码定义
41

3.3.2  C++异常
41

3.4  内存池
44

3.4.1  结构定义
44

3.4.2  操作函数
45

3.4.3  C++封装
45

3.4.4  清理机制
48

3.4.5  C++内存分配器
50

3.5  字符串
52

3.5.1  结构定义
52

3.5.2  操作函数
53

3.5.3  C++封装
55

3.6  时间与日期
58

3.6.1  时间结构定义
58

3.6.2  时间操作函数
58

3.6.3  日期结构定义
59

3.6.4  日期操作函数
60

3.6.5  C++封装时间
61

3.6.6  C++封装日期
62

3.7  运行日志
64

3.7.1  结构定义
65

3.7.2  操作函数
65

3.7.3  C++封装
66

3.8  总结
68

第4章  Nginx高级数据结构
71

4.1  动态数组
71

4.1.1  结构定义
71

4.1.2  操作函数
73

4.1.3  C++封装
73

4.2  单向链表
76

4.2.1  结构定义
77

4.2.2  操作函数
78

4.2.3  C++迭代器
79

4.2.4  C++封装链表
81

4.3  双端队列
84

4.3.1  结构定义
84

4.3.2  操作函数
85

4.3.3  C++节点
87

4.3.4  C++迭代器
89

4.3.5  C++封装队列
90

4.4  缓冲区
95

4.4.1  结构定义
95

4.4.2  操作函数
97

4.4.3  C++封装
98

4.5  数据块链
100

4.5.1  结构定义
100

4.5.2  操作函数
101

4.5.3  C++节点
101

4.5.4  C++迭代器
103

4.5.5  C++封装数据块链
105

4.6  键值对
107

4.6.1  简单键值对
107

4.6.2  散列表键值对
107

4.7  总结
108

第5章  Nginx开发综述
111

5.1  最简单的Nginx模块
111

5.1.1  模块设计
112

5.1.2  配置解析
112

5.1.3  处理函数
114

5.1.4  模块集成
116

5.1.5  编译脚本和命令
117

5.1.6  测试验证
118

5.2  Nginx开发基本流程
119

5.2.1  设计
119

5.2.2  开发
119

5.2.3  编译
120

5.2.4  测试验证
120

5.2.5  调优
121

5.3  Nginx的模块
121

5.3.1  模块的数据结构
121

5.3.2  模块的种类
123

5.3.3  http模块
124

5.3.4  模块的类图
124

5.3.5  模块的组织形式
125

5.4  Nginx的配置
127

5.4.1  结构定义
128

5.4.2  配置解析的基本流程
131

5.4.3  配置数据的存储模型
133

5.4.4  访问配置数据
138

5.4.5  确定配置数据的位置
138

5.4.6  配置解析函数
140

5.4.7  配置数据的合并
141

5.4.8  配置指令的类型
142

5.5  Nginx模块源码分析
143

5.5.1  ngx_core_module
143

5.5.2  ngx_errlog_module
146

5.6  Nginx的编译脚本
147

5.6.1  运行机制
147

5.6.2  使用的变量
148

5.7  C++封装模块信息
149

5.7.1  NgxModuleConfig
149

5.7.2  NgxModule
153

5.8  C++封装配置解析
155

5.8.1  NgxCommand
155

5.8.2  NgxTake
155

5.8.3  NGX_MODULE_NULL
157

5.9  C++开发Nginx模块
158

5.9.1  C++模块的基本组成
158

5.9.2  配置信息类
159

5.9.3  业务逻辑类
160

5.9.4  模块集成类
162

5.9.5  实现源文件
164

5.9.6  增加更多功能
164

5.10  总结
165

第6章  Nginx HTTP框架综述
169

6.1  HTTP框架简介
169

6.1.1  模块分类
169

6.1.2  处理流程
170

6.1.3  请求结构体
172

6.1.4  请求的处理阶段
173

6.1.5  请求的环境数据
175

6.2  HTTP处理引擎
176

6.2.1  处理函数原型
176

6.2.2  处理函数的存储方式
176

6.2.3  内容处理函数
177

6.2.4  引擎的数据结构
178

6.2.5  引擎的初始化
179

6.2.6  引擎的运行机制
181

6.2.7  日志阶段的处理
182

6.3  HTTP过滤引擎
183

6.3.1  过滤函数原型
183

6.3.2  过滤函数链表
184

6.3.3  过滤函数的顺序
185

6.3.4  过滤链表的运行机制
187

6.3.5  请求体过滤
188

6.4  Nginx模块源码分析
188

6.4.1  ngx_http_static_module
188

6.4.2  ngx_http_not_modified_filter_ module
189

6.5  C++封装
190

6.5.1  NgxModuleCtx
191

6.5.2  NgxHttpCoreModule
193

6.5.3  NgxFilter
195

6.6  总结
197

第7章  Nginx HTTP请求处理
199

7.1  HTTP状态码
199

7.2  请求结构体
200

7.3  请求行
201

7.3.1  请求方法
201

7.3.2  协议版本号
202

7.3.3  资源标识符
202

7.4  请求头
203

7.5  请求体
204

7.5.1  结构定义
205

7.5.2  操作函数
205

7.6  响应头
206

7.6.1  结构定义
206

7.6.2  操作函数
207

7.7  响应体
207

7.8  C++封装
208

7.8.1  NgxHeaders
208

7.8.2  NgxRequestBody
211

7.8.3  NgxRequest
212

7.8.4  NgxResponse
213

7.9  开发HTTP处理模块
216

7.9.1  模块设计
216

7.9.2  配置信息类
217

7.9.3  业务逻辑类
217

7.9.4  模块集成类
219

7.9.5  实现源文件
221

7.9.6  编译脚本
221

7.9.7  测试验证
221

7.10  开发HTTP过滤模块
222

7.10.1  模块设计
222

7.10.2  配置信息类
222

7.10.3  环境数据类
223

7.10.4  业务逻辑类
223

7.10.5  模块集成类
227

7.10.6  实现源文件
228

7.10.7  编译脚本
228

7.10.8  测试验证
228

7.11  总结
229

第8章  Nginx HTTP请求转发
231

8.1  upstream框架简介
231

8.1.1  工作原理
232

8.1.2  请求结构体
233

8.1.3  上游结构体
234

8.1.4  上游配置参数
236

8.2  upstream运行机制
237

8.2.1  回调函数
237

8.2.2  初始化upstream
239

8.2.3  设置upstream
239

8.2.4  启动upstream
241

8.2.5  处理upstream数据
241

8.3  load-balance运行机制
242

8.3.1  结构定义
243

8.3.2  初始化模块入口
247

8.3.3  初始化IP地址列表
248

8.3.4  初始化算法
250

8.3.5  执行算法
251

8.4  Nginx模块源码分析
251

8.4.1  ngx_http_memcached_module
251

8.4.2  ngx_http_upstream_ip_hash_ module
254

8.5  C++封装
257

8.5.1  NgxUpstream
257

8.5.2  NgxUpstreamHelper
259

8.5.3  NgxHttpUpstreamModule
261

8.5.4  NgxLoadBalance
263

8.6  开发upstream模块
264

8.6.1  模块设计
264

8.6.2  配置信息类
264

8.6.3  业务逻辑类
265

8.6.4  模块集成类
268

8.6.5  实现源文件
269

8.6.6  编译脚本
269

8.6.7  测试验证
269

8.7  开发load-balance模块
270

8.7.1  模块设计
271

8.7.2  配置信息类
271

8.7.3  业务逻辑类
271

8.7.4  模块集成类
273

8.7.5  实现源文件
275

8.7.6  编译脚本
275

8.7.7  测试验证
275

8.8  总结
276

第9章  Nginx HTTP子请求
277

9.1  子请求简介
277

9.1.1  工作原理
278

9.1.2  请求结构体
279

9.1.3  回调函数
280

9.1.4  待处理请求链表
282

9.1.5  子请求存储结构
282

9.2  子请求运行机制
283

9.2.1  创建子请求
283

9.2.2  处理引擎
287

9.2.3  数据整理
288

9.3  C++封装
290

9.3.1  NgxSubRequestHandler
290

9.3.2  NgxSubRequest
292

9.4  数据回传模块
293

9.4.1  模块设计
293

9.4.2  环境数据类
293

9.4.3  业务逻辑类
295

9.4.4  模块集成类
297

9.4.5  编译脚本
298

9.5  在模块里使用子请求
299

9.5.1  模块设计
299

9.5.2  配置信息类
299

9.5.3  业务逻辑类
300

9.5.4  测试验证
303

9.6  总结
304

第10章  Nginx变量
305

10.1  结构定义
305

10.1.1  变量值
305

10.1.2  变量访问对象
306

10.1.3  变量的存储
307

10.1.4  请求结构体
307

10.2  运行机制
308

10.2.1  注册变量
308

10.2.2  获取变量
309

10.3  C++封装
310

10.3.1  NgxVariableValue
310

10.3.2  NgxVariable
311

10.3.3  NgxVariables
312

10.3.4  NgxVarManager
313

10.3.5  NgxVariableValueProxy
314

10.4  在模块里使用变量
315

10.4.1  添加变量
316

10.4.2  读写变量
317

10.5  总结
317

第11章  Nginx辅助设施
319

11.1  摘要算法
319

11.1.1  MD5
319

11.1.2  SHA-1
320

11.1.3  MurmurHash
321

11.1.4  C++封装
321

11.2  编码和解码
324

11.2.1  CRC校验
324

11.2.2  Base64编码解码
325

11.2.3  URI编码解码
326

11.2.4  HTML和JSON编码
327

11.3  正则表达式
327

11.4  共享内存
328

11.4.1  结构定义
328

11.4.2  操作函数
329

11.4.3  C++共享内存
329

11.5  定时器
331

11.5.1  结构定义
331

11.5.2  操作函数
332

11.5.3  C++定时器事件
332

11.5.4  C++定时器工厂
333

11.6  总结
335

第12章  Nginx与设计模式
337

12.1  设计模式简介
337

12.2  框架级别的模式
337

12.3  业务级别的模式
339

12.4  代码级别的模式
340

12.5  总结
342

第13章  结束语
343

13.1  本书的遗憾
343

13.2  下一步
344

13.3  临别赠言
345

附录A  推荐书目
347

附录B  GDB调试简介
349

附录C  Nginx的字符串格式化
351

附录D  Nginx里的void*变量
353

附录E  Nginx C++模块简介
355

附录F  Nginx Lua模块简介
357

作者简介

Nginx 是由俄罗斯工程师Igor Sysoev 开发的一个高性能Web 服务器，运行效率远超传统的Apache、Tomcat，是世界第二大Web 服务器，被国内外诸多顶级互联网公司采用。

Nginx 的一个突出特点是其灵活优秀的模块化架构，可以在不修改核心的前提下增加任意功能，自2004 年发布至今，已经拥有百余个官方及非官方的功能模块（如fastcgi、memcached、mysql 等），使得Nginx 成长为了一个近乎“全能”的服务器软件。

Nginx 以纯C 语言实现，开发扩展功能模块也大多使用C 语言，但由于C 语言固有的过程式特性，编写、调试代码都较麻烦——特别是对于Nginx 的初学者。《Nginx 模块开发指南：使用C++11 和Boost 程序库》深入源码，详细解析了模块体系、配置指令、HTTP 框架等Nginx 核心运行机制，并在此基础上讲解如何使用C++和Boost 程序库来开发Nginx 模块，充分利用现代C++里的大量新特性和库组件，让Nginx 的模块开发变得更加便捷、轻松和愉快。

《Nginx 模块开发指南：使用C++11 和Boost 程序库》结构严谨、脉络清晰、论述精确、详略得当，值得广大软件开发工程师、系统运维工程师和编程爱好者拥有。

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