OpenResty的現狀、趨勢、使用及學習方法
一．前言
我們都知道Nginx有很多的特性和好處，但是在Nginx上開發成了一個難題，Nginx模組需要用C開發，而且必須符合一系列複雜的規則，最重要的用C開發模組必須要熟悉Nginx的原始碼，使得開發者對其望而生畏。為了開發人員方便，所以接下來我們要介紹一種整合了Nginx和lua的框架，那就是OpenResty，它幫我們實現了可以用lua的規範開發，實現各種業務，並且幫我們弄清楚各個模組的編譯順序。關於OpenResty，我想大家應該不再陌生，隨著系統架構的不斷升級、優化，OpenResty在被廣泛的應用。
二．OpenResty執行原理
Nginx 採用的是 master-worker 模型，一個 master 程序管理多個 worker 程序，基本的事件處理都是放在 woker 中，master 負責一些全域性初始化，以及對 worker 的管理。在OpenResty中，每個 woker 使用一個 LuaVM，當請求被分配到 woker 時，將在這個 LuaVM 裡建立一個 coroutine(協程)。協程之間資料隔離，每個協程具有獨立的全域性變數_G。
ps. 協程和多執行緒下的執行緒類似：有自己的堆疊，自己的區域性變數，有自己的指令指標，但是和其他協程程式共享全域性變數等資訊。執行緒和協程的主要不同在於：多處理器的情況下，概念上來說多執行緒是同時執行多個執行緒，而協程是通過程式碼來完成協程的切換，任何時刻只有一個協程程式在執行。並且這個在執行的協程只有明確被要求掛起時才會被掛起。
原理圖如下：
三．OpenResty的優勢
首先我們選擇使用OpenResty，其是由Nginx核心加很多第三方模組組成，其最大的亮點是預設集成了Lua開發環境，使得Nginx可以作為一個Web Server使用。
藉助於Nginx的事件驅動模型和非阻塞IO，可以實現高效能的Web應用程式。
而且OpenResty提供了大量元件如Mysql、Redis、Memcached等等，使在Nginx上開發Web應用更方便更簡單。目前在京東如實時價格、秒殺、動態服務、單品頁、列表頁等都在使用Nginx+Lua架構，其他公司如淘寶、去哪兒網等。
四．Nginx和lua的簡介
1. Nginx：
(1) Nginx的優點
-
輕量級同樣起web 服務比apache佔用更少記憶體及資源
-
抗併發nginx 處理請求非同步非阻塞而apache 則阻塞型高併發下nginx 能保持低資源低消耗高效能
-
高度模組化設計編寫模組相對簡單
-
社群活躍各種高效能模組出品迅速啊
(2) Nginx為什麼效能高，佔用記憶體少
眾所周知，nginx效能高，而nginx的高效能與其架構是分不開的。在這裡，我們簡單粗略的介紹一下nginx的架構。
-
首先，nginx採用的是多多程序模式，好處是什麼呢？首先，對於每個worker程序來說，獨立的程序，不需要加鎖，所以省掉了鎖帶來的開銷，同時在程式設計以及問題查詢時，也會方便很多。其次，採用獨立的程序，可以讓互相之間不會影響，一個程序退出後，其它程序還在工作，服務不會中斷，master程序則很快啟動新的worker程序。當然，worker程序的異常退出，肯定是程式有bug了，異常退出，會導致當前worker上的所有請求失敗，不過不會影響到所有請求，所以降低風險。
-
Nginx是採用非同步非阻塞的方式去處理請求的，什麼是非同步非阻塞呢？其實就是當一個執行緒調用出現等待的io之類的情況時，而不是阻塞在這裡，而是去處理別的事情，等io準備好了，然後再去執行，具體的我就不在這裡和大家描述了。
2. lua:
(1) Lua 是一個小巧的指令碼語言。作者是巴西人。該語言的設計目的是為了嵌入應用程式中，從而為應用程式提供靈活的擴充套件和定製功能
(2) Lua的特點：
-
Lua指令碼可以很容易的被C/C++程式碼呼叫，也可以反過來呼叫C/C++的函式，這使得Lua在應用程式中可以被廣泛應用。不僅僅作為擴充套件指令碼，也可以作為普通的配置檔案，代替XML,Ini等檔案格式，並且更容易理解和維護。
-
Lua由標準C編寫而成，程式碼簡潔優美，幾乎在所有作業系統和平臺上都可以編譯，執行。一個完整的Lua直譯器不過200k，在目前所有指令碼引擎中，Lua的速度是最快的。這一切都決定了Lua是作為嵌入式指令碼的最佳選擇。
五．OpenResty的安裝
上面我門對OpenResty進行了簡單的介紹，執行原理的說明，還有Nginx、Lua優點的介紹，是為了更好的讓大家理解。讓大家知道用這個的好處，接下來我簡單的介紹一下OpenResty的安裝和搭建一個簡單的限流的例子，這是為了讓大家明白，除了上面說的好處，它到底能夠做什麼。
OpenResty的安裝：
(1) 需要事先安裝一下所需的外掛
|
1 |
|
(2) 下載ngx_openresty-1.7.7.2.tar.gz並解壓
|
1 |
|
(3) 安裝LuaJIT
|
1 2 3 |
|
(4) 下載ngx_cache_purge模組，該模組用於清理nginx快取
|
1 |
|
(5) 下載nginx_upstream_check_module模組，該模組用於ustream健康檢查
|
1 |
|
(6) 安裝ngx_openresty
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 |
|
(7) 到/usr/servers目錄下，會發現多出來瞭如下目錄，說明安裝成功
(8) 啟動nginx：/usr/servers/nginx/sbin/nginx（其實我們可以配置好系統的環境變數，配置好後就可以直接資料nginx命令了）
六．防刷（黑白名單）簡單例子的搭建
1. 首先我們先可以在/usr/servers/nginx/conf/ 目錄下建立我們自己的一個簡單的lua檔案，就叫做example.lua好了。
輸入如下命令，我們就可以建立一個example.conf檔案，或者我們可以cp nginx.conf example.conf 或者mkdir example.conf
2. 接下來我們需要編輯nginx.conf這個啟動配置的檔案了
ok,我們進入到編輯介面，接下來我們需要將我們的example.conf檔案給引入進來，在nginx.conf的http體裡新增一下命令：include example.conf
nginx.conf 的具體內容如下：
其中大家可以看到用紅線框框的是自己專案檔案的引入和lua模組的引入。
3. 接下來我們可以在example.conf檔案中寫我們的邏輯實現了
4. 我們可以看到，在example.conf中的server裡面配置多個location，而location中嵌入了content_by_lua_file /usr/example/lua/redis_black_limit.lua，從這可以看出在content階段嵌入了lua指令碼，進行了內容的響應，在這裡，我們進去看看相應的程式碼是如何來處理的：
這是一個防刷的demo,從中我們可以看出，我是更具ip，從redis裡面取值，然後通過請求ip的匹配，來做到防刷的功能，除此之外，這裡有一個語句，我們的注意到，那就是require，這就相當於我們的類載入器，class.forname,從而做到載入進來lua的模組。
5. 除此之外，還簡單的做了一個設定黑名單和取消黑名單的功能，用來充當我們以後的管理中心，具體邏輯寫在set_black.lua和cancel.lua中，然後在lua.conf中配置好url，具體如下圖所示:
在lua.conf中server體里加入一下程式碼：
接下來我們需要寫set_black.lua和cancel.lua檔案，檔案內容如下：
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 |
|
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 |
|
7. 效果
做好了以上配置，我們可以開始先設定好黑名單，然後訪問請求，返回的結果是被黑名單了，然後再取消黑名單，再訪問請求，顯示訪問成功，具體結果如下圖。
七．總結
上文簡單的介紹一些OpenResty，以及搭建了一個簡單的應用，目的是想讓大家對這個框架有一個大體的瞭解。隨著架構的升級，我們會慢慢的把一些不太複雜的業務可以移到nginx層，從而提高我們的吞吐量，解決一些效能上的瓶頸。例如在nginx這一層做簡單的限流、黑白名單，快取之類的業務複雜性不是太強的工作，從而增加我們的吞吐率，也可以再nginx這一層過濾掉一些垃圾流量，從而讓tomcat層只需要更加專注於業務。（以上是我簡單粗略的一些理解，如果有什麼問題，歡迎大家一起討論）
轉載請並標註: “本文轉載自 linkedkeeper.com (文／曾昌榮)”