高性能网关基石——OpenResty
什么是 OpenResty
OpenResty 一个基于 Nginx 的高性能 Web 平台,能够方便地搭建处理超高并发的动态 Web 应用、 Web 服务和动态网关。例如有名的 Kong 网关和国产新秀 ApiSIX 网关都是基于 OpenResty 来进行打造的。
OpenResty 通过实现 ngx_lua 和 stream_lua 等 Nginx 模块,把 Lua/LuaJIT 完美地整合进了 Nginx,从而让我们能够在 Nginx 内部里嵌入 Lua 脚本,用 Lua 语言来实现复杂的 HTTP/TCP/UDP 业务逻辑,同时依然保持着高度的并发服务能力。
处理阶段
一个正常的 Web 服务的生命周期可以分成三个阶段:
initing:服务启动,读取配置文件,初始化内部数据结构
running:服务运行,接受客户端的请求,返回响应结果
exiting:服务停止,做一些必要的清理工作,如关闭监听端口
OpenResty 主要关注的是 initing 和 running 这两个阶段,并做了更细致的划分
OpenResty 的 initing 阶段
configuration:读取配置文件,解析配置指令,设置运行参数
master-initing:配置文件解析完毕,master 进程初始化公用的数据
worker-initing:worker 进程初始化自己专用的数据
OpenResty 的 running 阶段
在 running 阶段,收到客户端的请求后,OpenResty 对每个请求都会使用下面这条流水线进行处理:
ssl:SSL/TLS 安全通信和验证
preread: 在正式处理之前预读数据,接收 HTTP 请求头
rewrite:检查、改写 URI ,实现跳转重定向
access:访问权限控制
content:产生响应内容
filter:对 content 阶段产生的内容进行过滤加工处理
log: 请求处理完毕,记录日志,或者其他的收尾工作。
OpenResty 执行程序
OpenResty 根据上面的处理阶段提供了一些指令,在开发时使用它们就可以在这些阶段里面插入 Lua 代码,执行业务逻辑:
init_by_lua_file:master-initing 阶段,初始化全局配置或模块
init_worker_by_lua_file:worker-initing 阶段,初始化进程专用功能
ssl_certificate_by_lua_file:ssl 阶段,在握手时设置安全证书
set_by_lua_file:rewrite 阶段,改写 Nginx 变量
rewrite_by_lua_file:rewrite 阶段,改写 URI ,实现跳转或重定向
access_by_lua_file:access 阶段,访问控制或限速
content_by_lua_file:content 阶段,产生响应内容
balancer_by_lua_file:content 阶段,反向代理时选择后端服务器
header_filter_by_lua_file:filter 阶段,加工处理响应头
body_filter_by_lua_file:filter 阶段,加工处理响应体
log_by_lua_file:log 阶段,记录日志或其他的收尾工作
这些指令通常有三种形式:
xxx_by_lua:执行字符串形式的 Lua 代码:
xxx_by_lua_block:功能相同,但指令后是{ ...}的 Lua 代码块
xxx_by_lua_file:功能相同,但执行磁盘上的 Lua 源码文件。 这边推荐使用 xxx_by_lua_file,它彻底分离了配置文件与业务代码,让两者可以独立部署,而且文件形式也让我们更容易以模块的方式管理组织 Lua 程序。
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下面是 OpenResty 指令所在的阶段和执行的先后顺序图
Demo 编写
为了能够直观的看到上面的处理阶段,接下来编写一个 OpenResty 的 小 demo. 先在本地电脑上安装 OpenResty 然后执行下面命令看看有没有安装成功,如果安装成功了,就会出现版本号
然后执行下面命令创建一些文件夹:
创建完成后,文件目录结构就像下面这样:
其中, conf 文件夹是存放 nginx.conf 等配置的地方,然后自己编写的 lua 代码文件可以放在 service 文件夹下. 接下来,创建和编写每个阶段所需的 lua 脚本文件, 只在里面编写一条打印日志的代码, 然后放进 service 文件夹下
rewrite.lua
access.lua
content.lua
header_filter.lua
body_filter.lua
log.lua
编写 nginx.conf 配置文件, 放进 conf 文件夹下
然后启动 OpenResty, 使用 -p 选项, 传入你上面创建的文件夹地址
启动完成后, 然后用浏览器访问 http://localhost, 可以看到上面通过 ngx.say('hello world') 的响应内容设置返回的 hello world. 打开 logs/error.log 文件,可以看到 Lua 代码里打印的日志:
通过日志可以观察到每个阶段的执行顺序是怎样的.
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