Nginx工作原理详解(图文全面总结)

Nginx是大型架构的核心，下面我详解Nginx工作原理@mikechen

Nginx

Nginx 是一款高性能的 Web 服务器、和反向代理服务器，具有轻量级、并发能力强等特点。

Nginx实现丰富的功能，如负载均衡、缓存、代理…等。

它被广泛应用于网站架构中，特别是在高并发场景下，几乎是行业的标配。

Nginx工作原理

Nginx 采用事件驱动、和异步非阻塞的机制来处理请求，它通过 Master-Worker 多进程模型实现高效的并发处理。

整体架构，如下图所示：

Master 进程（主进程）

Master 进程负责管理 Worker，包含启动、重启、配置加载和故障恢复。

Worker 进程负责真正的请求处理，每个 Worker 独立工作，互不干扰。

Worker 进程（工作进程）

可以有多个，通常数量设置为与 CPU 核心数相同。

所有来自客户端的网络请求和 I/O 操作，都由 Worker 进程负责处理。

每个 Worker 进程都是单线程的，并且相互独立。

一个 Worker 进程崩溃不会影响其他 Worker 进程，这保证了服务的稳定性。

异步事件驱动机制

每个 Worker 使用单线程事件循环，通过 epoll（Linux）或 kqueue（BSD）监听大量连接。

I/O 操作采用非阻塞方式，避免单个慢请求拖慢整体性能。

Nginx工作流程

一个 HTTP 请求在 Nginx 内部的处理流程如下：

1. 客户端发起请求，Nginx 的 Worker 进程通过监听端口接收请求。

2. Worker 将请求解析为内部结构，进入事件循环等待调度。

3. 根据配置文件（nginx.conf）选择处理模块：

   • 静态资源请求：直接从磁盘读取返回给客户端。

   • 动态请求：转发到后端（如 Tomcat、FastCGI、微服务）。

   • 缓存命中：直接返回缓存结果。

4. 通过非阻塞 I/O 完成数据读写，避免线程/进程阻塞。

5. 请求完成后，Nginx 释放内存池并关闭连接或复用长连接。

这种流程结合事件驱动与内存复用，使得 Nginx 能够在极低资源消耗下实现百万级并发处理能力。

陈睿mikechen

10年+大厂架构经验，资深技术专家，就职于阿里巴巴、淘宝、百度等一线互联网大厂。

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