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NGINX源码之：ngx_open_cached_file

news 来源：原创 2024/4/28 14:18:37

在NGINX中，缓存静态文件，通常只是缓存了打开文件的描述符fd,在客户端访问静态资源的时候，NGINX通过sendfile机制，由DMA将数据读到输出流，响应到客户端，因此ngx_open_cached_file()中，并没有缓存文件内容。
在解读ngx_open_cached_file前，先来写个debug的demo：

void testOpenFileCache(){

    /**
     *    需先对时间初始化，否则now = ngx_time();这句会报错
     */
    ngx_time_init();

    ngx_open_file_info_t          of;
    ngx_memzero(&of, sizeof(ngx_open_file_info_t));
    of.read_ahead = 128;
//    of.directio = clcf->directio;
    of.valid = 30;
//    of.min_uses = clcf->open_file_cache_min_uses;
//    of.test_only = 1;
    of.errors = 0;
//    of.events = clcf->open_file_cache_events;
    ngx_pool_t * pool = ngx_create_pool(POOL_SIZE,NULL);
    ngx_open_file_cache_t  *open_file_cache = ngx_open_file_cache_init(pool, 32, 60);
    ngx_str_t name = ngx_string("/root/a.txt");
//    ngx_open_cached_file(NULL,&name,&of,pool);
    ngx_open_cached_file(open_file_cache,&name,&of,pool);
    //第二次访问，通过cache访问
    ngx_open_cached_file(open_file_cache,&name,&of,pool);
}

void main(){
    testOpenFileCache();
}

先来看看打开open_file_cache 的配置

http{
open_file_cache max=1000 inactive=20s;
#表示最大打开文件缓存1000个，inative表示失效时间，到达失效时间未再次访问的将从缓存移除并关闭，默认关闭该配置

open_file_cache_valid 30s;
#指多长时间检查一次缓存的有效信息

open_file_cache_min_uses 1;
#指在失效时间范围内，最少访问多少次，文件描述符才是一直打开状态
}

一、不使用文件缓存的情形：
在这里插入图片描述
ngx_pool_cleanup_add()

ngx_open_and_stat_file()

direct io
使用DMA直接将硬盘上的数据读到用户空间buffer，或者将用户空间buffer中的数据通过DMA直接写到硬盘上。避免多次系统调用及CPU拷贝（用户态内核态之间的拷贝）动作；
使用directIO时，用户态buffer需与系统page大小对齐，即，当系统page大小为4096，那么用户态buff需是4096的正整数倍。

location /video/ { 
    sendfile on; 
    aio on; 
    directio 1024m; 
}

使用AIO时，应该同时使directIO生效，AIO从内核版本2.6.22后开始支持；
当文件大小大于 directio 值后，使用「异步 I/O + 直接 I/O」这两者不需使用pagecache，文件大小小于directio 或者关闭directIO时，使用「零拷贝技术：sendfile或mmap」
官网AIO配置或配置Nginx I/O 或零拷贝

二、使用文件缓存情形
使用文件缓存时，需要先初始化缓存：当配置了open_file_cache ，那么在解析配置时，会执行ngx_open_file_cache_init（）
在这里插入图片描述
这里使用的就是cleanup handler就是ngx_open_file_cache_cleanup这个是清理cache的，而ngx_pool_cleanup_file是清理单个缓存文件的
此时cache就不为空了，那么ngx_open_cached_file（）中就跳过cache为空的部分：

现在来看看对于create代码块中对超时file缓存的处理：ngx_expire_old_cached_files()

在这里插入图片描述
其中ngx_close_cached_file方法接下来一起解读。
最后，来看看两个cleanup方法：
ngx_open_file_cleanup(): 这个是在pool销毁时触发执行：

ngx_open_file_cache_cleanup，也是在销毁对应的pool时，执行