ngx_http_request_t结构体详解

由于本人能力有限,对于这些结构体的成员变量的解释,肯定有所差池,还请大家指出,大家共同学习
主要内容:
0.序
一、ngx_http_request_t结构体解释
二、ngx_http_request_body_t结构体
三ngx_http_headers_in_t结构体
四附录:里面用到的一些函数
五一些没有搞清楚的成员变量

0.序
在nginx中我们指的是http请求,具体到nginx中的数据结构是ngx_http_request_t。ngx_http_request_t是对一个http请求的封装。 我们知道,一个http请求,包含请求行、请求头、请求体、响应行、响应头、响应体。
nginx中http代表http请求的数据结构是ngx_http_request_t。
一个http请求,包含请求行、请求头、请求体、响应行、响应头、响应体。

http请求是典型的请求-响应类型的的网络协议,而http是文件协议,所以我们在分析请求行与请求头,以及输出响应行与响应头,往往是一行一行的进行处理。如果我们自己来写一个http服务器,通常在一个连接建立好后,客户端会发送请求过来。然后我们读取一行数据,分析出请求行中包含的method、uri、http_version信息。然后再一行一行处理请求头,并根据请求method与请求头的信息来决定是否有请求体以及请求体的长度,然后再去读取请求体。得到请求后,我们处理请求产生需要输出的数据,然后再生成响应行,响应头以及响应体。在将响应发送给客户端之后,一个完整的请求就处理完了。当然这是最简单的webserver的处理方式,其实nginx也是这样做的,只是有一些小小的区别,比如,当请求头读取完成后,就开始进行请求的处理了。nginx通过ngx_http_request_t来保存解析请求与输出响应相关的数据。


这短短的一段话蕴含的太多内容。
首先一个http请求包含请求消息与响应消息。请求消息包括请求行、请求头、请求体。响应消息包括响应行、响应头、响应体。
其次,在nginx中,ngx_http_request_t代表一个http请求,即ngx_http_request_t中包含了所有http请求的内容。
再次,关于message-body的存在与否,是与HTTP协议有关。
最后,得到请求后,我们处理请求产生需要输出的数据,再生成响应行、响应头、响应体。

另外,提到nginx的区别,当请求头读取完成后,就开始进行请求的处理。是因为nginx采用异步处理。在读取请求头后,就进行请求的处理,而对于message-body的处理则异步进行。、

一、ngx_http_request_t结构体解释


struct ngx_http_request_s {
    uint32_t                          signature;         /* "HTTP" */
/*
与连接有关的内容
*/
    ngx_connection_t                 * connection;
/*
以下四个保存的是模块所对应的上下文结构体的指针。
其中ctx对应于自定义的上下文结构体指针
main_conf对应于main的上下文结构体指针
loc_conf对应于loc的上下文结构体指针
src_conf对应于srv的上下文结构体指针
*/

    void                            ** ctx;
    void                            ** main_conf;
    void                            ** srv_conf;
    void                            ** loc_conf;
 /*读写事件的函数指针*/
    ngx_http_event_handler_pt         read_event_handler;
    ngx_http_event_handler_pt         write_event_handler;

#if (NGX_HTTP_CACHE)
    ngx_http_cache_t                 * cache;
#endif
/*
与upstream模块相关的结构体
*/
    ngx_http_upstream_t              * upstream;/*用于upstream模块*/
    ngx_array_t                      * upstream_states;/*与upstream模块相关*/
                                         /* of ngx_http_upstream_state_t */

    ngx_pool_t                       * pool;/*内存池*/
    ngx_buf_t                        * header_in;// 会保存一些消息体的内容

    ngx_http_headers_in_t             headers_in;//代表请求头部 // 请求的header结构体
    ngx_http_headers_out_t            headers_out;//代表响应头部

    ngx_http_request_body_t          * request_body;//代表请求头部.r-> request_body-> bufs中存放的请求体中的数据


    time_t                            lingering_time; /*unkown*/
    time_t                            start_sec;/*unkown*/
    ngx_msec_t                        start_msec; /*unkown*/

/*
从method到http_protocol都是请求行中信息
*/
    ngx_uint_t                        method;
    ngx_uint_t                        http_version;//http版本

    ngx_str_t                         request_line;//请求行
    ngx_str_t                         uri
    ngx_str_t                         args;
    ngx_str_t                         exten;
    ngx_str_t                         unparsed_uri;

    ngx_str_t                         method_name;
    ngx_str_t                         http_protocol;


    ngx_chain_t                      * out; /*unkown*//*这里要注意ngx_http_request_t中有一个out的chain,这个chain保存的是上一次还没有被发完的buf,这样每次我们接收到新的chain的话,就需要将新的chain连接到老的out chain上,然后再发出去*/
/*接下来从main到posted_requests都是与主请求和子请求有关的内容/
    ngx_http_request_t               * main;//这个表示主的request,也就是当前的request链中最上面的那个request,通过这个域我们就能判断当前的request是不是subrequest。
    ngx_http_request_t               * parent;//这个表示当前的request的父request。
  //subrequest就是子请求,也就是在当前的一个请求中nginx再生成一个请求。
ngx_http_postponed_request_t     * postponed;//先来看postponed,这个域用来缓存父request的数据(也就是将要发送数据的request)
    ngx_http_post_subrequest_t       * post_subrequest;//这个域保存了子请求的post request,它也就是保存了需要被发送的request.
    ngx_http_posted_request_t        * posted_requests;//这个保存了所有的需要处理的request链表,也就是说它即包含子请求也包含父请求
/* virtual hosts based on the address:port  
    r->virtual_names = addr_conf->virtual_names
*/ 
    ngx_http_virtual_names_t         * virtual_names;

    ngx_int_t                         phase_handler; /*应该是在请求处理的多个阶段中,利用phase_handler依次执行多个阶段*/
    ngx_http_handler_pt               content_handler; /*生成内容的处理函数 比如ngx_http_proxy_handler等*/
    ngx_uint_t                        access_code;/*unkown*/

    ngx_http_variable_value_t        * variables;//variables 包含了所有的变量

#if (NGX_PCRE)
    ngx_uint_t                        ncaptures;
    int                              * captures;
    u_char                           * captures_data;
#endif

    size_t                            limit_rate;/*unkown*/
/*
r->limit_rate,这个表示当前的request的发送限制速率,这个也是在nginx.conf中配置的,而一般就是通过这个值来设置c->write->delayed的。也就是说如果发送速率大于这个limit了的话,就设置delayed,然后这边的request就会延迟发送
*/

    /* used to learn the Apache compatible response length without a header */
    size_t                            header_size;/*unkown*/

    off_t                             request_length;/*unkown*/

    ngx_uint_t                        err_status;/*unkown*/


    ngx_http_connection_t            * http_connection;/*unkown*/

    ngx_http_log_handler_pt           log_handler/*unkown*/

    ngx_http_cleanup_t               * cleanup;

    unsigned                          subrequests:8;
    unsigned                          count:8;
    unsigned                          blocked:8;

    unsigned                          aio:1;

    unsigned                          http_state:4;

    /* URI with "/." and on Win32 with "//" */
    unsigned                          complex_uri:1;

    /* URI with "%" */
    unsigned                          quoted_uri:1;

    /* URI with "+" */
    unsigned                          plus_in_uri:1;

    /* URI with " " */
    unsigned                          space_in_uri:1;

    unsigned                          invalid_header:1;// 一个标示位,标示header是否有效,不正常的结束视为无效

    unsigned                          add_uri_to_alias:1;
    unsigned                          valid_location:1;
    unsigned                          valid_unparsed_uri:1;
    unsigned                          uri_changed:1;
    unsigned                          uri_changes:4;
/*
下面这两个参数就会设定为每个body都存放到临时文件里,并且这个临时文件在请求结束后不会被删除:

r->request_body_in_persistent_file = 1;

r->request_body_in_file_only = 1;

*/
    unsigned                          request_body_in_single_buf:1;
    unsigned                          request_body_in_file_only:1;
    unsigned                          request_body_in_persistent_file:1;
    unsigned                          request_body_in_clean_file:1;
    unsigned                          request_body_file_group_access:1;
    unsigned                          request_body_file_log_level:3;

    unsigned                          subrequest_in_memory:1;
    unsigned                          waited:1;

#if (NGX_HTTP_CACHE)
    unsigned                          cached:1;
#endif

#if (NGX_HTTP_GZIP)
    unsigned                          gzip_tested:1;
    unsigned                          gzip_ok:1;
    unsigned                          gzip_vary:1;
#endif

    unsigned                          proxy:1;
    unsigned                          bypass_cache:1;
    unsigned                          no_cache:1;

    /*
     * instead of using the request context data in
     * ngx_http_limit_conn_module and ngx_http_limit_req_module
     * we use the single bits in the request structure
     */
    unsigned                          limit_conn_set:1;
    unsigned                          limit_req_set:1;

#if 0
    unsigned                           cacheable:1;
#endif

    unsigned                          pipeline:1;
    unsigned                          plain_http:1;
    unsigned                          chunked:1;
    unsigned                          header_only:1;   /*当请求方法为HEAD时,r->header_only=1 ,在ngx_http_header_filter函数中*/
    unsigned                          keepalive:1;
    unsigned                          lingering_close:1;
    unsigned                          discard_body:1;
    unsigned                          internal:1;
    unsigned                          error_page:1;
    unsigned                          ignore_content_encoding:1;
    unsigned                          filter_finalize:1;
    unsigned                          post_action:1;
    unsigned                          request_complete:1;
    unsigned                          request_output:1;
    unsigned                          header_sent:1;
    unsigned                          expect_tested:1;
    unsigned                          root_tested:1;
    unsigned                          done:1;
    unsigned                          logged:1;

    unsigned                          buffered:4;

    unsigned                          main_filter_need_in_memory:1;
    unsigned                          filter_need_in_memory:1;
    unsigned                          filter_need_temporary:1;
    unsigned                          allow_ranges:1;

#if (NGX_STAT_STUB)
    unsigned                          stat_reading:1;
    unsigned                          stat_writing:1;
#endif

    /* used to parse HTTP headers */
/*
通过打印,不能获得header_name_start内容
通过打印,可以获得header_start内容:为cookie内容+空行,也就是header_start内容包含cookie,但不仅仅包含cookie。
*/

    ngx_uint_t                        state;

    ngx_uint_t                        header_hash;
    ngx_uint_t                        lowcase_index;
    u_char                            lowcase_header[NGX_HTTP_LC_HEADER_LEN];

    u_char                           * header_name_start;
    u_char                           * header_name_end;
    u_char                           * header_start;
    u_char                           * header_end;

    /*
     * a memory that can be reused after parsing a request line
     * via ngx_http_ephemeral_t
     */
/* used to parse HTTP 请求行的消息
** 通过打印,可以知道接下来这部分内容都是关于HTTP请求行的,通过这些指针可以方便找到所需的请求行中的内容,比如 r-> method_end+1,r-> http_protocol .data-1 之间就是URI。
*/

    u_char                           * uri_start;
    u_char                           * uri_end;
    u_char                           * uri_ext;
    u_char                           * args_start;
    u_char                           * request_start;
    u_char                           * request_end;
    u_char                           * method_end;
    u_char                           * schema_start;
    u_char                           * schema_end;
    u_char                           * host_start;
    u_char                           * host_end;
    u_char                           * port_start;
    u_char                           * port_end;

    unsigned                          http_minor:16;
    unsigned                          http_major:16;
};
测试中所添加函数内容:

#if 1
    printf( "***ngx_http_upload_handler server :%s\t length is %d\n",out_headers_in.server. data,out_headers_in.server .len);
    yk_print_ngx_str_t ("server is " ,r->headers_in. server.data ,r->headers_in. server.len );
    yk_print_ngx_str_t ("request_line is " ,r->request_line. data,r->request_line .len);
    yk_print_ngx_str_t (" uri is ",r->uri .data,r-> uri.len );
    yk_print_ngx_str_t (" args is ",r->args .data,r-> args.len );
    yk_print_ngx_str_t ("method_name is " ,r->method_name. data,r->method_name .len);
    yk_print_ngx_str_t ("unparsed_uri is " ,r->unparsed_uri. data,r->unparsed_uri .len);

    yk_print_start2end( "r->uri_start",r->uri_start ,r->uri_end);
    yk_print_start2end( "r->request_start",r->request_start ,r->request_end);
    yk_print_start2end( "r->schema_start",r->schema_start ,r->schema_start);
    yk_print_start2end( "r->host_start",r->host_start ,r->host_start);
 //   printf("uri_ext is %s \t method_end is %s \t ",r->uri_ext,r->method_end);

    yk_print_start2end( "uri is",r-> method_end+1,r->http_protocol .data-1); /*这句话可以将 uri完整无错的打印出来*/
    yk_print_start2end( "method_name start-end is" ,r->method_name. data,r->method_end +1);/*这句话可以将method完整无错的打印出来*/
    //yk_print_start2end("header_name_start is",r->header_name_start,r->header_name_end);
    yk_print_start2end( "header_start is",r->header_start ,r->header_end);
#endif


ngx_http_request_t 中header_in作用:
会保存一些消息体的内容,在用户名密码登陆的时候


     




二、ngx_http_request_body_t结构体
typedef struct {
    ngx_temp_file_t                  * temp_file
    ngx_chain_t                      * bufs;/*消息体都保存在这个chain里面*/
    ngx_buf_t                        * buf;  /*用作临时存储的buf,在ngx_http_read_client_request_body和ngx_http_do_read_client_request_body中用得到*/
    off_t                             rest;
    ngx_chain_t                      * to_write;
    ngx_http_client_body_handler_pt   post_handler;
} ngx_http_request_body_t;
通过下面的语句可以打印bufs中内容。
/*below is edited by yankai*/
    yankai_cl = r->request_body->bufs;
    yankai_sum_rb_bufs = 0;
    for (; yankai_cl; yankai_cl = yankai_cl->next){
          yankai_sum_rb_bufs += (size_t)ngx_buf_size(yankai_cl->buf);
    }
    printf( "###yankai_sum_rb_bufs in ngx_http_upload_body_handler mm is %d\n",yankai_sum_rb_bufs);

ngx_http_headers_in_t结构体
下面这段话来自于http://tengine.taobao.org/book/chapter_12.html
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。
typedef struct {
    ngx_list_t                        headers;
/*从host到keep_alive 均为常见的http头部字段*/
    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_X_FORWARDED_FOR)
    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;/*unkown*/ 
    ngx_str_t                         passwd;/*unkown*/ 

    ngx_array_t                       cookies;

    ngx_str_t                         server;


    off_t                             content_length_n;/*unkown*/ 
    time_t                            keep_alive_n;/*unkown*/ 

    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;
说明:ngx_http_headers_in_t是包含请求头中所有内容,
             1)ngx_table_elt_t   都是RFC2616中提到的请求头域的内容
              2)user、passwd未知
              3)cookie里面保存的是cookie的内容,可以通过下面的代码打印出来
#if 0
    /*six line code source :http://lijinxing17.blog.163.com/blog/static/34977708201062710583500/*/
    ngx_table_elt_t ** cookies = NULL;
    ngx_uint_t i;
    printf( "Cookie count: %d\n" , r->headers_in.cookies.nelts);
    cookies = r->headers_in.cookies.elts;
    for ( i = 0 ; i < r->headers_in.cookies.nelts; i++) {
                printf( "Cookie line %d: %s\n" , i, cookies[i]->value.data);
    }
#endif




四附录:里面用到的一些函数
/*
*函数功能:知道字符串的其实地址和中止地址,输出该字符串
*/
void yk_print_start2end( char * description,u_char * start,u_char *end)
{
                 printf("%s\t" ,description);
     u_char * ptemp;
     for(ptemp = start; ptemp != end; ptemp++)
          printf("%c" ,*ptemp);
     printf( "\n");
}
/*
*函数功能:知道字符串的其实地址和中止地址,输出该字符串
*/
void yk_print_ngx_str_t( char * description,u_char * data,int len)
{
                 printf("%s\t" ,description);
                 u_char * ptemp;
                     for(ptemp = data; ptemp != (data + len); ptemp++)
                          printf("%c" ,*ptemp);
                     printf("\n" );
}


打印cookie内容
#if 0
    /*six line code source :http://lijinxing17.blog.163.com/blog/static/34977708201062710583500/*/
    ngx_table_elt_t ** cookies = NULL;
    ngx_uint_t i;
    printf( "Cookie count: %d\n" , r->headers_in.cookies.nelts);
    cookies = r->headers_in.cookies.elts;
    for ( i = 0 ; i < r->headers_in.cookies.nelts; i++) {
                printf( "Cookie line %d: %s\n" , i, cookies[i]->value.data);
    }
#endif
五、一些没有搞清楚的成员变量
ngx_http_headers_in_t结构体中user passwd headers
ngx_connection_t *connection 
ngx_http_connection_t *http_connection

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