資訊專欄INFORMATION COLUMN
摘要：定義了一個(gè)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)的個(gè)字節(jié)消息頭，用來(lái)標(biāo)識(shí)每個(gè)消息的消息體，以及實(shí)現(xiàn)消息數(shù)據(jù)的分割。
運(yùn)營(yíng)研發(fā) 李樂(lè)
1.初識(shí)FastCGI協(xié)議FastCGI 是一種協(xié)議，規(guī)定了FastCGI應(yīng)用和支持FastCGI的Web服務(wù)器之間的接口。FastCGI是二進(jìn)制連續(xù)傳遞的。
1.1消息頭FastCGI定義了多種類型的消息；nginx對(duì)FastCGI消息類型定義如下：
#define NGX_HTTP_FASTCGI_BEGIN_REQUEST 1 #define NGX_HTTP_FASTCGI_ABORT_REQUEST 2 #define NGX_HTTP_FASTCGI_END_REQUEST 3 #define NGX_HTTP_FASTCGI_PARAMS 4 #define NGX_HTTP_FASTCGI_STDIN 5 #define NGX_HTTP_FASTCGI_STDOUT 6 #define NGX_HTTP_FASTCGI_STDERR 7 #define NGX_HTTP_FASTCGI_DATA 8
一般情況下，最先發(fā)送的是BEGIN_REQUEST類型的消息，然后是PARAMS和STDIN類型的消息；
當(dāng)FastCGI響應(yīng)處理完后，將發(fā)送STDOUT和STDERR類型的消息，最后以END_REQUEST表示請(qǐng)求的結(jié)束。
FastCGI定義了一個(gè)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)的8個(gè)字節(jié)消息頭，用來(lái)標(biāo)識(shí)每個(gè)消息的消息體，以及實(shí)現(xiàn)消息數(shù)據(jù)的分割。結(jié)構(gòu)體定義如下：
typedef struct {
u_char version; //FastCGI協(xié)議版本
u_char type; //消息類型
u_char request_id_hi; //請(qǐng)求ID
u_char request_id_lo;
u_char content_length_hi; //內(nèi)容
u_char content_length_lo;
u_char padding_length; //內(nèi)容填充長(zhǎng)度
u_char reserved; //保留
} ngx_http_fastcgi_header_t;
我們看到請(qǐng)求ID與內(nèi)容長(zhǎng)度分別用兩個(gè)u_char存儲(chǔ)，實(shí)際結(jié)果的計(jì)算方法如下：
requestId = (request_id_hi << 8) + request_id_lo; contentLength = (content_length_hi << 8) + content_length_lo;
消息體的長(zhǎng)度始終是8字節(jié)的整數(shù)倍，當(dāng)實(shí)際內(nèi)容長(zhǎng)度不足時(shí)，需要填充若干字節(jié)；填充代碼如下所示：
padding = 8 - len % 8; padding = (padding == 8) ? 0 : padding;1.2消息體舉例
BEGIN_REQUEST類型的消息標(biāo)識(shí)FastCGI請(qǐng)求的開始，結(jié)構(gòu)固定，定義如下：
typedef struct {
u_char role_hi; //標(biāo)記FastCGI應(yīng)用應(yīng)該扮演的角色
u_char role_lo;
u_char flags;
u_char reserved[5];
} ngx_http_fastcgi_begin_request_t;
角色同樣使用兩個(gè)u_char存儲(chǔ)，計(jì)算方法為：
role = (role_hi << 8) + role_lo;
最常用的是響應(yīng)器(Responder)角色，F(xiàn)astCGI應(yīng)用接收所有與HTTP請(qǐng)求相關(guān)的信息，并產(chǎn)生一個(gè)HTTP響應(yīng)。
nginx配置文件中，fastcgi_param指令配置的若干參數(shù)，以及HTTP請(qǐng)求的消息頭，都是通過(guò)FCGI_PARAMS類型的消息傳遞的，此消息就是若干個(gè)名—值對(duì)（此名—值對(duì)在php中可以通過(guò)$_SERVER[ ]獲取）；
傳輸格式為nameLength+valueLength+name+value。
為了節(jié)省空間，對(duì)于0~127長(zhǎng)度的值，Length使用了一個(gè)char來(lái)表示，第一位為0，對(duì)于大于127的長(zhǎng)度的值，Length使用了4個(gè)char來(lái)表示，第一位為1；如下圖所示：
Length字段編碼的邏輯如下：
if (val_len > 127) {
*b->last++ = (u_char) (((val_len >> 24) & 0x7f) | 0x80);
*b->last++ = (u_char) ((val_len >> 16) & 0xff);
*b->last++ = (u_char) ((val_len >> 8) & 0xff);
*b->last++ = (u_char) (val_len & 0xff);
} else {
*b->last++ = (u_char) val_len;
}
2.基礎(chǔ)知識(shí)
2.1 FastCGI配置
代碼中搜索ngx_http_fastcgi_commands，查看fastcgi模塊提供的配置指令；
static ngx_command_t ngx_http_fastcgi_commands[] = {
{ ngx_string("fastcgi_pass"),
NGX_HTTP_LOC_CONF|NGX_HTTP_LIF_CONF|NGX_CONF_TAKE1, //只能出現(xiàn)在location塊中
ngx_http_fastcgi_pass,
NGX_HTTP_LOC_CONF_OFFSET,
0,
NULL },
{ ngx_string("fastcgi_param"),
NGX_HTTP_MAIN_CONF|NGX_HTTP_SRV_CONF|NGX_HTTP_LOC_CONF|NGX_CONF_TAKE23, //可以出現(xiàn)在http配置塊、server配置塊、location配置塊中
ngx_http_upstream_param_set_slot,
NGX_HTTP_LOC_CONF_OFFSET,
offsetof(ngx_http_fastcgi_loc_conf_t, params_source), //ngx_http_fastcgi_loc_conf_t結(jié)構(gòu)的params_source字段是存儲(chǔ)配置參數(shù)的array，
NULL },
…………
}
fastcgi_pass指令用于配置上游FastCGI應(yīng)用的ip:port，ngx_http_fastcgi_pass方法解析此指令（設(shè)置handler為ngx_http_fastcgi_handler方法，命中當(dāng)前l(fā)ocation規(guī)則的HTTP請(qǐng)求，請(qǐng)求處理的內(nèi)容產(chǎn)生階段會(huì)調(diào)用此handler）；
fastcgi_param用于配置nginx向FastCGI應(yīng)用傳遞的參數(shù)，在php中，我們可以通過(guò)$_SERVER[" "]獲取這些參數(shù)；
解析fastcgi_param配置的代碼實(shí)現(xiàn)如下：
char * ngx_http_upstream_param_set_slot(ngx_conf_t *cf, ngx_command_t *cmd, void *conf)
{
a = (ngx_array_t **) (p + cmd->offset); //ngx_http_fastcgi_loc_conf_t結(jié)構(gòu)首地址加params_source字段的偏移
param = ngx_array_push(*a);
value = cf->args->elts;
param->key = value[1];
param->value = value[2];
param->skip_empty = 0;
if (cf->args->nelts == 4) { //if_not_empty用于配置參數(shù)是否必傳（如果配置，當(dāng)值為空時(shí)不會(huì)傳向FastCGI應(yīng)用傳遞此參數(shù)）
if (ngx_strcmp(value[3].data, "if_not_empty") != 0) {
return NGX_CONF_ERROR;
}
param->skip_empty = 1;
}
return NGX_CONF_OK;
}
2.2FastCGI配置預(yù)處理
fastcgi_param配置的所有參數(shù)會(huì)會(huì)存儲(chǔ)在ngx_http_fastcgi_loc_conf_t結(jié)構(gòu)體的params_source字段；
nginx為了方便生成fastcgi請(qǐng)求數(shù)據(jù)，會(huì)提前對(duì)params_source做一些預(yù)處理，預(yù)先初始化號(hào)每個(gè)名—值對(duì)的長(zhǎng)度以及數(shù)據(jù)拷貝方法等；
2.1節(jié)查看fastcgi模塊提供的配置指令時(shí)發(fā)現(xiàn)，某些配置指令出現(xiàn)在location配置塊，有些配置卻可以出現(xiàn)http配置塊、server配置塊和location配置塊；即可能出現(xiàn)同一個(gè)指令同時(shí)出現(xiàn)在好幾個(gè)配置塊中，此時(shí)如何解析配置？
對(duì)于這些配置指令，nginx最終會(huì)執(zhí)行一個(gè)merge操作，合并多個(gè)配置為一個(gè)；觀察nginx的HTTP模塊，大多模塊都會(huì)存在一個(gè)merge_loc_conf字段（函數(shù)指針），用于merge配置；
fastcgi模塊的merge操作由ngx_http_fastcgi_merge_loc_conf完成，其同時(shí)對(duì)params_source進(jìn)行了一些預(yù)處理；代碼如下：
static char * ngx_http_fastcgi_merge_loc_conf(ngx_conf_t *cf, void *parent, void *child)
{
ngx_conf_merge_msec_value(conf->upstream.connect_timeout,
prev->upstream.connect_timeout, 60000);
ngx_conf_merge_value(conf->upstream.pass_request_headers,
prev->upstream.pass_request_headers, 1); //配置HTTP頭部是否傳遞給FastCGI應(yīng)用，默認(rèn)為1
ngx_conf_merge_value(conf->upstream.pass_request_body,
prev->upstream.pass_request_body, 1); //配置HTTP body是否傳遞給FastCGI應(yīng)用，默認(rèn)為1
…………
if (ngx_http_fastcgi_merge_params(cf, conf, prev) != NGX_OK) { //重點(diǎn)，merger并預(yù)處理傳遞給FastCGI應(yīng)用的參數(shù)
return NGX_CONF_ERROR;
}
}
ngx_http_fastcgi_merge_params方法主要params_source做了一些預(yù)處理，主要處理邏輯如下：
注意：配置參數(shù)的名稱以HTTP_開始時(shí)，此參數(shù)可能還是HTTP請(qǐng)求頭，需要記錄這些參數(shù)，以便傳遞HTTP請(qǐng)求頭時(shí)排除掉。
static ngx_int_t ngx_http_fastcgi_merge_params(ngx_conf_t *cf,
ngx_http_fastcgi_loc_conf_t *conf, ngx_http_fastcgi_loc_conf_t *prev)
{
if (conf->params_source) {
src = conf->params_source->elts;
nsrc = conf->params_source->nelts;
}
conf->params_len = ngx_array_create(cf->pool, 64, 1); //params_len用于計(jì)算參數(shù)名—值的長(zhǎng)度
conf->params = ngx_array_create(cf->pool, 512, 1); //params用于名—值對(duì)數(shù)據(jù)內(nèi)容的處理（拷貝）
if (ngx_array_init(&headers_names, cf->temp_pool, 4, sizeof(ngx_hash_key_t)) != NGX_OK){ //存儲(chǔ)以HTTP_開始的配置參數(shù)，hash表
return NGX_ERROR;
}
for (i = 0; i < nsrc; i++) {
//以HTTP_開始，存儲(chǔ)在headers_names hash表
if (src[i].key.len > sizeof("HTTP_") - 1 && ngx_strncmp(src[i].key.data, "HTTP_", sizeof("HTTP_") - 1) == 0){
hk = ngx_array_push(&headers_names);
hk->key.len = src[i].key.len - 5;
hk->key.data = src[i].key.data + 5;
hk->key_hash = ngx_hash_key_lc(hk->key.data, hk->key.len);
hk->value = (void *) 1;
}
//ngx_http_script_copy_code_t結(jié)構(gòu)體包含兩個(gè)字段：code函數(shù)指針，用于計(jì)算參數(shù)名稱的長(zhǎng)度（方法內(nèi)部直接返回了了len字段）；len是參數(shù)名稱的長(zhǎng)度
copy = ngx_array_push_n(conf->params_len, sizeof(ngx_http_script_copy_code_t));
copy->code = (ngx_http_script_code_pt) ngx_http_script_copy_len_code;
copy->len = src[i].key.len;
//這里的len表示參數(shù)是否必傳；對(duì)于非必傳參數(shù)，當(dāng)此參數(shù)的值為空時(shí)，可以不傳遞此參數(shù)；（ngx_http_script_copy_len_code方法內(nèi)部直接返回了了len字段，即skip_empty）
copy = ngx_array_push_n(conf->params_len, sizeof(ngx_http_script_copy_code_t));
copy->code = (ngx_http_script_code_pt) ngx_http_script_copy_len_code;
copy->len = src[i].skip_empty;
//ngx_http_script_copy_code_t結(jié)構(gòu)體包含兩個(gè)字段：code函數(shù)指針，實(shí)現(xiàn)參數(shù)名稱內(nèi)容的拷貝；len數(shù)參數(shù)名稱的長(zhǎng)度
//空間大小為ngx_http_script_copy_code_t結(jié)構(gòu)體長(zhǎng)度，加參數(shù)名稱的長(zhǎng)度；最后再8字節(jié)對(duì)齊
size = (sizeof(ngx_http_script_copy_code_t) + src[i].key.len + sizeof(uintptr_t) - 1) & ~(sizeof(uintptr_t) - 1);
copy = ngx_array_push_n(conf->params, size);
copy->code = ngx_http_script_copy_code;
copy->len = src[i].key.len;
//拷貝數(shù)據(jù)
p = (u_char *) copy + sizeof(ngx_http_script_copy_code_t);
ngx_memcpy(p, src[i].key.data, src[i].key.len);
//params_len與params分別存儲(chǔ)NULL，以實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)空間的分隔；及參數(shù)與參數(shù)之間使用NULL進(jìn)行隔離；
code = ngx_array_push_n(conf->params_len, sizeof(uintptr_t));
*code = (uintptr_t) NULL;
code = ngx_array_push_n(conf->params, sizeof(uintptr_t));
*code = (uintptr_t) NULL;
}
conf->header_params = headers_names.nelts; //以HTTP_開始的參數(shù)存儲(chǔ)在conf的header_params與headers_hash字段
hash.hash = &conf->headers_hash;
……
return ngx_hash_init(&hash, headers_names.elts, headers_names.nelts);
}
根據(jù)上面的代碼邏輯，很容易畫出params_len與params的內(nèi)部存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)：
問(wèn)題：參數(shù)是名—值對(duì)，這里的代碼只對(duì)參數(shù)名稱進(jìn)行了預(yù)處理，參數(shù)的值呢？參數(shù)的值應(yīng)該與請(qǐng)求相對(duì)應(yīng)的，在解析配置文件時(shí)，并沒(méi)有請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的信息，如何預(yù)處理參數(shù)的值呢？
一般fastcgi的參數(shù)是以下這些配置：
fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name; fastcgi_param QUERY_STRING $query_string; fastcgi_param REQUEST_METHOD $request_method; fastcgi_param CONTENT_TYPE $content_type; fastcgi_param CONTENT_LENGTH $content_length; …………
參數(shù)的值其實(shí)就是nginx提供的一系列可以直接使用變量（在ngx_http_variable.c文件中查找ngx_http_core_variables數(shù)組，即nginx提供的變量），每個(gè)變量都有一個(gè)索引值；
預(yù)處理fastcgi的配置參數(shù)時(shí)，其實(shí)只需要初始化參數(shù)值對(duì)應(yīng)的變量索引即可；（注意參數(shù)的值可能是由多個(gè)nginx變量組合而成）
注意到ngx_http_fastcgi_merge_params方法中還有以下一段代碼：
for (i = 0; i < nsrc; i++) {
sc.cf = cf;
sc.source = &src[i].value;
sc.flushes = &conf->flushes;
sc.lengths = &conf->params_len;
sc.values = &conf->params;
if (ngx_http_script_compile(&sc) != NGX_OK) {
return NGX_ERROR;
}
}
我們看到sc的這些字段values（params）、lengths（params_len）、source（src[i].value，即參數(shù)的值）；ngx_http_script_compile可以對(duì)params和params_len字段進(jìn)行修改；其實(shí)現(xiàn)如下：
ngx_int_t ngx_http_script_compile(ngx_http_script_compile_t *sc)
{
for (i = 0; i < sc->source->len; /* void */ ) {
//針對(duì)$document_root$fastcgi_script_name這種配置，會(huì)執(zhí)行兩次
if (sc->source->data[i] == "$") {
if (ngx_http_script_add_var_code(sc, &name) != NGX_OK) { //name是變量名稱
return NGX_ERROR;
}
}
}
}
//同一個(gè)參數(shù)，值可能由多個(gè)變量組合而成，同一個(gè)參數(shù)可能會(huì)調(diào)用此方法多次
static ngx_int_t ngx_http_script_add_var_code(ngx_http_script_compile_t *sc, ngx_str_t *name)
{
index = ngx_http_get_variable_index(sc->cf, name); //獲取變量的索引
//ngx_http_script_var_code_t結(jié)構(gòu)體包含兩個(gè)字段：code函數(shù)指針，計(jì)算為變量長(zhǎng)度（方法內(nèi)部查找索引為index的變量，返回其長(zhǎng)度）；index為變量索引
code = ngx_http_script_add_code(*sc->lengths, sizeof(ngx_http_script_var_code_t), NULL); //存儲(chǔ)到lengths，即params_len
code->code = (ngx_http_script_code_pt) ngx_http_script_copy_var_len_code;
code->index = (uintptr_t) index;
//ngx_http_script_var_code_t結(jié)構(gòu)體包含兩個(gè)字段：code函數(shù)指針，拷貝變量?jī)?nèi)容（方法內(nèi)部查找索引為index的變量，拷貝變量?jī)?nèi)容）；index為變量索引
code = ngx_http_script_add_code(*sc->values, sizeof(ngx_http_script_var_code_t), &sc->main); //存儲(chǔ)到values，即params
code->code = ngx_http_script_copy_var_code;
code->index = (uintptr_t) index;
return NGX_OK;
}
最終params_len與params的內(nèi)部存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)入下圖：
3.構(gòu)造FastCGI請(qǐng)求方法ngx_http_fastcgi_create_request創(chuàng)建FastCGI請(qǐng)求，初始化請(qǐng)求內(nèi)容（包括BEGIN_REQUEST、PARAMS和STDIN類型的請(qǐng)求消息）；
3.1FastCGI請(qǐng)求結(jié)構(gòu)FastCGI應(yīng)用即為nginx的upstream，輸出緩沖區(qū)的類型為ngx_chain_t，是由多個(gè)buf組成的鏈表
struct ngx_chain_s {
ngx_buf_t *buf;
ngx_chain_t *next;
};
nginx將FastCGI請(qǐng)求分為三個(gè)部分，由三個(gè)buf鏈成一個(gè)ngx_chain_s；nginx構(gòu)造的FastCGI請(qǐng)求結(jié)構(gòu)如下圖所示；
其中第一部分主要包括fastcgi_param配置的參數(shù)以及HTTP請(qǐng)求的header，其他內(nèi)容固定不變；第二部分是HTTP請(qǐng)求的body，其buf在解析HTTP請(qǐng)求時(shí)已經(jīng)初始化好了，此處只需要將此buf添加到ngx_chain_s鏈中即可；第三部分內(nèi)容固定；
3.2 計(jì)算請(qǐng)求第一部分長(zhǎng)度為第一部分分配buf時(shí)，首先需要計(jì)算buf所需空間的大小；第一部分空間分為fastcgi_param參數(shù)與HTTP請(qǐng)求header；計(jì)算方法見下文：
1）計(jì)算fastcgi_param參數(shù)所需空間大小：
if (flcf->params_len) {
ngx_memzero(&le, sizeof(ngx_http_script_engine_t));
ngx_http_script_flush_no_cacheable_variables(r, flcf->flushes);
le.flushed = 1;
le.ip = flcf->params_len->elts; //le.ip即為params_len存儲(chǔ)的元素
le.request = r;
while (*(uintptr_t *) le.ip) { //循環(huán)計(jì)算索引參數(shù)key與value長(zhǎng)度之和
lcode = *(ngx_http_script_len_code_pt *) le.ip; //key長(zhǎng)度，lcode指向方法ngx_http_script_copy_len_code
key_len = lcode(&le);
lcode = *(ngx_http_script_len_code_pt *) le.ip; //是否必傳，lcode指向方法ngx_http_script_copy_len_code
skip_empty = lcode(&le);
for (val_len = 0; *(uintptr_t *) le.ip; val_len += lcode(&le)) { //value長(zhǎng)度，lcode指向方法ngx_http_script_copy_var_len_code（注意value可能又多個(gè)值組合而成）
lcode = *(ngx_http_script_len_code_pt *) le.ip;
}
le.ip += sizeof(uintptr_t); //跳參數(shù)之間分割的NULL
if (skip_empty && val_len == 0) { //非必傳參數(shù)，值為空時(shí)可跳過(guò)
continue;
}
len += 1 + key_len + ((val_len > 127) ? 4 : 1) + val_len;
}
}
2）HTTP請(qǐng)求header所需空間大小
if (flcf->upstream.pass_request_headers) { //是否需要向FastCGI應(yīng)用傳遞header
part = &r->headers_in.headers.part;
header = part->elts;
for (i = 0; /* void */; i++) {
//header_params記錄fastcgi_param是否配置了以HTTP_開始的參數(shù)，headers_hash存儲(chǔ)此種類型的配置參數(shù)
if (flcf->header_params) {
for (n = 0; n < header[i].key.len; n++) {
ch = header[i].key.data[n];
if (ch >= "A" && ch <= "Z") {
ch |= 0x20;
} else if (ch == "-") {
ch = "_";
}
hash = ngx_hash(hash, ch);
lowcase_key[n] = ch;
}
if (ngx_hash_find(&flcf->headers_hash, hash, lowcase_key, n)) { //查詢此HTTP請(qǐng)求頭是否已經(jīng)由fastcgi_param指令配置；有則忽略此HTTP請(qǐng)求頭
ignored[header_params++] = &header[i];
continue;
}
n += sizeof("HTTP_") - 1; //請(qǐng)求頭添加HTTP_前綴（n已經(jīng)累加到header[i].key.len了）
} else {
n = sizeof("HTTP_") - 1 + header[i].key.len; //請(qǐng)求頭添加HTTP_前綴
}
len += ((n > 127) ? 4 : 1) + ((header[i].value.len > 127) ? 4 : 1)
+ n + header[i].value.len;
}
}
3）創(chuàng)建第一部分buf
if (len > 65535) {
return NGX_ERROR;
}
padding = 8 - len % 8;
padding = (padding == 8) ? 0 : padding;
size = sizeof(ngx_http_fastcgi_header_t)
+ sizeof(ngx_http_fastcgi_begin_request_t)
+ sizeof(ngx_http_fastcgi_header_t) /* NGX_HTTP_FASTCGI_PARAMS */
+ len + padding
+ sizeof(ngx_http_fastcgi_header_t) /* NGX_HTTP_FASTCGI_PARAMS */
+ sizeof(ngx_http_fastcgi_header_t); /* NGX_HTTP_FASTCGI_STDIN */
b = ngx_create_temp_buf(r->pool, size);
cl = ngx_alloc_chain_link(r->pool);
cl->buf = b;
3.3填充請(qǐng)求第一部分
nginx的緩沖區(qū)buf主要關(guān)注以下四個(gè)字段：
struct ngx_buf_s {
u_char *pos; //當(dāng)buf所指向的數(shù)據(jù)在內(nèi)存里的時(shí)候，pos指向的是這段數(shù)據(jù)開始的位置
u_char *last; //當(dāng)buf所指向的數(shù)據(jù)在內(nèi)存里的時(shí)候，last指向的是這段數(shù)據(jù)結(jié)束的位置
off_t file_pos; //當(dāng)buf所指向的數(shù)據(jù)是在文件里的時(shí)候，file_pos指向的是這段數(shù)據(jù)的開始位置在文件中的偏移量
off_t file_last;//當(dāng)buf所指向的數(shù)據(jù)是在文件里的時(shí)候，file_last指向的是這段數(shù)據(jù)的結(jié)束位置在文件中的偏移量
1）填充fastcgi_param參數(shù)
if (flcf->params_len) {
e.ip = flcf->params->elts; //e.ip是params
e.pos = b->last;
le.ip = flcf->params_len->elts; ////le.ip是params_len
while (*(uintptr_t *) le.ip) {
lcode = *(ngx_http_script_len_code_pt *) le.ip; //key的長(zhǎng)度
key_len = (u_char) lcode(&le);
lcode = *(ngx_http_script_len_code_pt *) le.ip; //是否必傳
skip_empty = lcode(&le);
for (val_len = 0; *(uintptr_t *) le.ip; val_len += lcode(&le)) { //value的長(zhǎng)度
lcode = *(ngx_http_script_len_code_pt *) le.ip;
}
le.ip += sizeof(uintptr_t);
if (skip_empty && val_len == 0) { //跳過(guò)
…………
}
*e.pos++ = (u_char) key_len; //填充key_len
//填充value_len
if (val_len > 127) {
*e.pos++ = (u_char) (((val_len >> 24) & 0x7f) | 0x80);
*e.pos++ = (u_char) ((val_len >> 16) & 0xff);
*e.pos++ = (u_char) ((val_len >> 8) & 0xff);
*e.pos++ = (u_char) (val_len & 0xff);
} else {
*e.pos++ = (u_char) val_len;
}
//填充key和value的數(shù)據(jù)內(nèi)容；key的填充方法為ngx_http_script_copy_code，value的填充方法ngx_http_script_copy_var_code，
while (*(uintptr_t *) e.ip) {
code = *(ngx_http_script_code_pt *) e.ip;
code((ngx_http_script_engine_t *) &e);
}
e.ip += sizeof(uintptr_t); //跳過(guò)參數(shù)之間分割的NULL
}
b->last = e.pos;
}
2）填充HTTP請(qǐng)求頭
if (flcf->upstream.pass_request_headers) {
part = &r->headers_in.headers.part;
header = part->elts;
for (i = 0; /* void */; i++) {
for (n = 0; n < header_params; n++) { //上一步計(jì)算長(zhǎng)度時(shí)，會(huì)記錄跳過(guò)的header在ignored；填充階段直接跳過(guò)
if (&header[i] == ignored[n]) {
goto next;
}
}
key_len = sizeof("HTTP_") - 1 + header[i].key.len; //填充key長(zhǎng)度
if (key_len > 127) {
*b->last++ = (u_char) (((key_len >> 24) & 0x7f) | 0x80);
*b->last++ = (u_char) ((key_len >> 16) & 0xff);
*b->last++ = (u_char) ((key_len >> 8) & 0xff);
*b->last++ = (u_char) (key_len & 0xff);
} else {
*b->last++ = (u_char) key_len;
}
val_len = header[i].value.len; //填充value長(zhǎng)度
if (val_len > 127) {
*b->last++ = (u_char) (((val_len >> 24) & 0x7f) | 0x80);
*b->last++ = (u_char) ((val_len >> 16) & 0xff);
*b->last++ = (u_char) ((val_len >> 8) & 0xff);
*b->last++ = (u_char) (val_len & 0xff);
} else {
*b->last++ = (u_char) val_len;
}
b->last = ngx_cpymem(b->last, "HTTP_", sizeof("HTTP_") - 1); //填充HTTP_前綴
for (n = 0; n < header[i].key.len; n++) { //填充key數(shù)據(jù)內(nèi)容
ch = header[i].key.data[n];
if (ch >= "a" && ch <= "z") {
ch &= ~0x20;
} else if (ch == "-") {
ch = "_";
}
*b->last++ = ch;
}
b->last = ngx_copy(b->last, header[i].value.data, val_len); //填充value數(shù)據(jù)內(nèi)容
next:
continue;
}
}
3.4填充請(qǐng)求第二三部分
HTTP請(qǐng)求的body同樣存儲(chǔ)在ngx_chain_t結(jié)構(gòu)中，nginx需要遍歷鏈表的所有buf，構(gòu)造fastcgi的請(qǐng)求數(shù)據(jù)；
注意：nginx構(gòu)造fastcgi請(qǐng)求時(shí)，第二部分請(qǐng)求（http_body）的長(zhǎng)度最長(zhǎng)為32K，當(dāng)超過(guò)此限制時(shí)，HTTP請(qǐng)求體會(huì)被分割為多個(gè)http_body請(qǐng)求；入下圖所示：
do {
b = ngx_alloc_buf(r->pool);
b->pos = pos;
pos += 32 * 1024;
if (pos >= body->buf->last) { //數(shù)據(jù)小于32k，next賦值為1，結(jié)束while循環(huán)；否則就切割為了32K大小的數(shù)據(jù)包
pos = body->buf->last;
next = 1;
}
b->last = pos;
len = (ngx_uint_t) (pos - b->pos);
padding = 8 - len % 8;
padding = (padding == 8) ? 0 : padding;
cl->next = ngx_alloc_chain_link(r->pool);
cl = cl->next; //添加http_body請(qǐng)求包到buf鏈表中
cl->buf = b;
…………
b = ngx_create_temp_buf(r->pool, sizeof(ngx_http_fastcgi_header_t) + padding);
cl->next = ngx_alloc_chain_link(r->pool);
cl = cl->next; //添加padding與header請(qǐng)求包到buf鏈表中
cl->buf = b;
} while (!next);
4.實(shí)戰(zhàn)
4.1配置
nginx配置如下：
http{
…………
fastcgi_connect_timeout 300;
fastcgi_send_timeout 300;
fastcgi_read_timeout 300;
server {
listen 80;
server_name localhost;
root /home/xiaoju;
index index.php index.html;
location / {
fastcgi_index index.php;
fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
include fastcgi.conf;
}
}
}
fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
fastcgi_param QUERY_STRING $query_string;
fastcgi_param REQUEST_METHOD $request_method;
fastcgi_param CONTENT_TYPE $content_type;
fastcgi_param CONTENT_LENGTH $content_length;
………………
編寫PHP腳本，只是簡(jiǎn)單的將post入?yún)⒎祷丶纯桑?/p>
$v){
$ret["ret-".$key] = "ret-".$v;
}
echo json_encode($ret);
4.2FastCGI請(qǐng)求包
我們GDB nginx worker進(jìn)程；
注意：為了方便調(diào)試，nginx配置文件中，worker_processes配置為1，即只能存在一個(gè)work進(jìn)程。
查看FastCGI請(qǐng)求參數(shù)，在ngx_http_fastcgi_create_request方法添加斷點(diǎn)，執(zhí)行到函數(shù)最后一行（此時(shí)請(qǐng)求數(shù)據(jù)已經(jīng)構(gòu)造完成），輸出數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在表達(dá)式r->upstream->request_bufs表示的緩沖區(qū)；
查看FastCGI應(yīng)用（php-fpm）返回的數(shù)據(jù)，在ngx_http_fastcgi_process_record方法添加斷點(diǎn)，方法入?yún)gx_http_fastcgi_ctx_t的pos和last分別指向讀入數(shù)據(jù)的開始與結(jié)尾，此方法杜澤解析讀入數(shù)據(jù)；
添加斷點(diǎn)如下：
Num Type Disp Enb Address What
1 breakpoint keep y 0x0000000000418f05 in ngx_process_events_and_timers at src/event/ngx_event.c:203 inf 3, 2, 1
breakpoint already hit 17 times
2 breakpoint keep y 0x000000000045b7fa in ngx_http_fastcgi_create_request at src/http/modules/ngx_http_fastcgi_module.c:735 inf 3, 2, 1
breakpoint already hit 4 times
3 breakpoint keep y 0x000000000045c2af in ngx_http_fastcgi_create_request at src/http/modules/ngx_http_fastcgi_module.c:1190 inf 3, 2, 1
breakpoint already hit 4 times
4 breakpoint keep y 0x000000000045a573 in ngx_http_fastcgi_process_record at src/http/modules/ngx_http_fastcgi_module.c:2145 inf 3, 2, 1
breakpoint already hit 1 time
執(zhí)行到ngx_http_fastcgi_create_request函數(shù)結(jié)尾（斷點(diǎn)3），打印r->upstream->request_bufs三個(gè)buf：
注意：gdb使用命令p打印字符串時(shí)，需設(shè)置set print element 0才不會(huì)省略部分字符串，否則字符串不會(huì)打印完全；@符號(hào)表示打印多少個(gè)字符（fastcgi請(qǐng)求時(shí)二進(jìn)制數(shù)據(jù)，不能依據(jù)0判斷結(jié)尾）；
字符串顯示時(shí)，顯示‘222’時(shí)，為8進(jìn)制表示，需轉(zhuǎn)換為10進(jìn)制計(jì)算才行；
(gdb) p *r->upstream->request_bufs->buf->pos@1000 $18 =