Nginx模块开发：handler模块实现

• 一、模块需要实现的功能
• • 1、共享内存和slab
  • 2、存储的数据结构
• 二、实现handler模块
• • 1、ngx_http_pagecount_create_location_conf
  • 2、ngx_http_pagecount_set
  • • 1）ngx_http_pagecount_shm_init
    • 2）ngx_http_pagecount_handler
    • 3）对红黑树的一些操作
  • 3、ngx_http_pagecount_init

参考链接

一、模块需要实现的功能

实现功能：统计每个ip地址访问的次数，并显示相应的html。（这个功能有什么用呢？可以根据统计次数，可以后续做成一个黑白名单，对访问次数较多的，禁止访问）

在conf文件中，可以设置count这条命令，就能够配置该模块。在访问/test资源的时候，就会对当前ip访问次数进行统计。

如下图所示，访问的是102.168.232.137的/test的资源，跳转到192.168.232.1，每访问一次count都会+1

访问不同的IP，对应的计数会重新开始。根据客户端的IP统计的

1、共享内存和slab

要使得每访问一次，计数加一，但浏览器访问的nginx服务器的worker进程可能不是同一个，因此可以使用共享内存的方式，进行进程间通信，访问的次数为共享资源。
然后可以通slab分配策略，对共享内存进行管理和分配。

shmem和slab是什么区别？
shmem是共享内存,slab是内存分配策略。因此对共享内存，可以采用slab的分配策略

2、存储的数据结构

可以看到下面显示了所有的ip以及它们对应的访问次数

如何实现上面的功能呢？
ip地址作为key，方位次数count作为value，通过红黑树将组织起来。每次访问的时候，只要让ip对应的count+1，如果ip所在的key，不在红黑树中，就创建一个新的节点，并赋值count=1。
显示上面的内容，只需要遍历红黑树，然后编码成html格式，发送出去就行了。

由于是在nginx端直接返回，并没有反向代理到服务器。因此是属于handler模块。

二、实现handler模块

下面自定义的一些函数按照执行顺序是
1.ngx_http_pagecount_create_location_conf 为结构体分配一块内存，用于传递参数
2.ngx_http_pagecount_set初始化一块共享内存（用于存储红黑树），并定义一个handler函数（执行count+1和返回html）
3.ngx_http_pagecount_init直接返回NGX_OK

tatic ngx_command_t count_commands[] = {{ngx_string("count"),//自定义的http模块指令为countNGX_HTTP_LOC_CONF | NGX_CONF_NOARGS,//标志位：指令配置位置为http{location{...}},并且该命令无需参数ngx_http_pagecount_set,//解析count命令时候的执行函数(在解析conf文件时候，遇到count命令就会执行它)NGX_HTTP_LOC_CONF_OFFSET,//指令存储地址。通过查找指令地址的函数去获得,指令的存储位置在http{location{..}}0, NULL},ngx_null_command//指令数组结束标志};static ngx_http_module_t count_ctx = {NULL,ngx_http_pagecount_init,//解析完conf要做的事，也就是可以去初始化http_pagecountNULL,NULL,NULL,NULL,ngx_http_pagecount_create_location_conf,//创建一块内存，放置loc的配置信息NULL,};//ngx_http_count_module ngx_module_t ngx_http_pagecount_module = {  //模块的名字一定要是唯一的，不能与其他模块的名字冲突NGX_MODULE_V1,&count_ctx,//具体的模块http模块count_commands,//模块支持的指令NGX_HTTP_MODULE,//模块类型为http模块NULL,NULL,NULL,NULL,NULL,NULL,NULL,NGX_MODULE_V1_PADDING};typedef struct {int count; //count} ngx_http_pagecount_node_t;

1、ngx_http_pagecount_create_location_conf

为定义的一块结构体，分配一块空间，该结构体是为了存储共享内存等信息

typedef struct{    ssize_t shmsize;     ngx_slab_pool_t *shpool;     ngx_http_pagecount_shm_t *sh;} ngx_http_pagecount_conf_t;void  *ngx_http_pagecount_create_location_conf(ngx_conf_t *cf) {ngx_http_pagecount_conf_t *conf;conf = ngx_palloc(cf->pool, sizeof(ngx_http_pagecount_conf_t));if (NULL == conf) {return NULL;}conf->shmsize = 0;ngx_log_error(NGX_LOG_EMERG, cf->log, ngx_errno, "ngx_http_pagecount_create_location_conf");// init conf data// ... return conf;}

2、ngx_http_pagecount_set

获取一块共享内存，并设置共享内存初始化函数，以及设置handler函数
在nginx启动的时候，就会进行共享内存的初始化
每访问一次，就会调用一次handler函数

static char *ngx_http_pagecount_set(ngx_conf_t *cf, ngx_command_t *cmd, void *conf) {ngx_shm_zone_t *shm_zone;//共享内存中的一块区域(不是整个共享内存)ngx_str_t name = ngx_string("pagecount_slab_shm");ngx_http_pagecount_conf_t *mconf = (ngx_http_pagecount_conf_t*)conf;ngx_http_core_loc_conf_t *corecf;ngx_log_error(NGX_LOG_EMERG, cf->log, ngx_errno, "ngx_http_pagecount_set000");mconf->shmsize = 1024*1024;shm_zone = ngx_shared_memory_add(cf, &name, mconf->shmsize, &ngx_http_pagecount_module);//从共享区域拿一块出来(为什么这里叫add呢？是表示，对外面已用的，加了一块)if (NULL == shm_zone) {return NGX_CONF_ERROR;}shm_zone->init = ngx_http_pagecount_shm_init;//共享内存的初始化函数（这里把这块内存做成slab）shm_zone->data = mconf;corecf = ngx_http_conf_get_module_loc_conf(cf, ngx_http_core_module);corecf->handler = ngx_http_pagecount_handler;//每访问一次网页，就会执行一次该函数(也就是会计数)return NGX_CONF_OK;}

1）ngx_http_pagecount_shm_init

初始化共享内存

这里主要是配置slab，以及使用slab分配的共享内存，初始化一颗红黑树

ngx_int_t ngx_http_pagecount_shm_init (ngx_shm_zone_t *zone, void *data) {ngx_http_pagecount_conf_t *conf;ngx_http_pagecount_conf_t *oconf = data;conf = (ngx_http_pagecount_conf_t*)zone->data;if (oconf) {conf->sh = oconf->sh;conf->shpool = oconf->shpool;return NGX_OK;}printf("ngx_http_pagecount_shm_init 0000\n");conf->shpool = (ngx_slab_pool_t*)zone->shm.addr;conf->sh = ngx_slab_alloc(conf->shpool, sizeof(ngx_http_pagecount_shm_t));//通过slab分配一块空间（也就是说conf->sh这块共享内存，在slab里面）if (conf->sh == NULL) {return NGX_ERROR;}conf->shpool->data = conf->sh;printf("ngx_http_pagecount_shm_init 1111\n");ngx_rbtree_init(&conf->sh->rbtree, &conf->sh->sentinel, //ngx中自带的红黑树初始化，需要自己去实现插入(如何去比较key，和插入定时器中的那部分是一样的，模仿一下就行)ngx_http_pagecount_rbtree_insert_value);return NGX_OK;}

2）ngx_http_pagecount_handler

handler函数，在count命令下加载模块后，访问指定资源，就会调用该函数
主要是对该ip对应的访问的次数+1，并遍历红黑树，以htmp编码的方式得到所有ip以及对应次数

//handler是接收到请求直接返回结构，不用像static ngx_int_t ngx_http_pagecount_handler(ngx_http_request_t *r) {u_char html[1024] = {0};//最好用内存池去分配.int len = sizeof(html);ngx_rbtree_key_t key = 0;struct sockaddr_in *client_addr =  (struct sockaddr_in*)r->connection->sockaddr;//获取客户端的地址ngx_http_pagecount_conf_t *conf = ngx_http_get_module_loc_conf(r, ngx_http_pagecount_module);key = (ngx_rbtree_key_t)client_addr->sin_addr.s_addr;//ip地址ngx_log_error(NGX_LOG_EMERG, r->connection->log, ngx_errno, " ngx_http_pagecount_handler --> %x\n", key);ngx_shmtx_lock(&conf->shpool->mutex);//临界资源需要加锁ngx_http_pagecount_lookup(r, conf, key);//如果查找到对应ip(key)，就让它的访问次数(value)++，如果没有查找到，就插入一个新的节点，访问次数为1ngx_shmtx_unlock(&conf->shpool->mutex);ngx_encode_http_page_rb(conf, (char*)html);//遍历红黑树，生成html的字符串格式//剩下就是对header和body进行编码//headerr->headers_out.status = 200;ngx_str_set(&r->headers_out.content_type, "text/html");ngx_http_send_header(r);//bodyngx_buf_t *b = ngx_pcalloc(r->pool,  sizeof(ngx_buf_t));ngx_chain_t out;out.buf = b;out.next = NULL;b->pos = html;b->last = html+len;b->memory = 1;b->last_buf = 1;return ngx_http_output_filter(r, &out);}

3）对红黑树的一些操作

以下是红黑树的一些操作，如插入节点、查找节点、遍历红黑树

static voidngx_http_pagecount_rbtree_insert_value(ngx_rbtree_node_t *temp, ngx_rbtree_node_t *node, ngx_rbtree_node_t *sentinel){   ngx_rbtree_node_t **p;   //ngx_http_testslab_node_t *lrn, *lrnt;     for (;;)    { if (node->key < temp->key) {     p = &temp->left; } else if (node->key > temp->key) {    p = &temp->right; } else {   return ; }  if (*p == sentinel) {     break; }  temp = *p;    }     *p = node;     node->parent = temp;    node->left = sentinel;    node->right = sentinel;    ngx_rbt_red(node);}static ngx_int_t ngx_http_pagecount_lookup(ngx_http_request_t *r, ngx_http_pagecount_conf_t *conf, ngx_uint_t key) {ngx_rbtree_node_t *node, *sentinel;node = conf->sh->rbtree.root;sentinel = conf->sh->rbtree.sentinel;ngx_log_error(NGX_LOG_EMERG, r->connection->log, ngx_errno, " ngx_http_pagecount_lookup 111 --> %x\n", key);//查找节点，如果找到就让它key(ip)对应的的value(次数)++while (node != sentinel) {if (key < node->key) {node = node->left;continue;} else if (key > node->key) {node = node->right;continue;} else { // key == nodenode->data ++;return NGX_OK;}}ngx_log_error(NGX_LOG_EMERG, r->connection->log, ngx_errno, " ngx_http_pagecount_lookup 222 --> %x\n", key);//如果没有找到节点，就插入一个节点，让value(次数)=1// insert rbtreenode = ngx_slab_alloc_locked(conf->shpool, sizeof(ngx_rbtree_node_t));//通过slab分配到共享内存中if (NULL == node) {return NGX_ERROR;}node->key = key;node->data = 1;ngx_rbtree_insert(&conf->sh->rbtree, node);ngx_log_error(NGX_LOG_EMERG, r->connection->log, ngx_errno, " insert success\n");return NGX_OK;}static int ngx_encode_http_page_rb(ngx_http_pagecount_conf_t *conf, char *html) {sprintf(html, "
Source Insight 
");strcat(html, "
");//ngx_rbtree_traversal(&ngx_pv_tree, ngx_pv_tree.root, ngx_http_count_rbtree_iterator, html);//遍历节点ngx_rbtree_node_t *node = ngx_rbtree_min(conf->sh->rbtree.root, conf->sh->rbtree.sentinel);//查找左下角的节点do {char str[INET_ADDRSTRLEN] = {0};char buffer[128] = {0};sprintf(buffer, "req from : %s, count: %d 
",inet_ntop(AF_INET, &node->key, str, sizeof(str)), node->data);//把int类型的key转换成ip地址strcat(html, buffer);//字符连接node = ngx_rbtree_next(&conf->sh->rbtree, node);//查找下一个节点} while (node);strcat(html, "
");return NGX_OK;}

3、ngx_http_pagecount_init

空实现，直接返回一个NGX_OK

ngx_int_t   ngx_http_pagecount_init(ngx_conf_t *cf) {#if 0ngx_http_core_loc_conf_t *cmcf = ngx_http_conf_get_module_main_conf(cf, ngx_http_core_module);ngx_http_handler_pt *h = ngx_array_push(cmcf->phases[NGX_HTTP_PREACCESS_PHASE].handlers);if (NULL == h) {return NGX_ERROR;}*h = ngx_http_pagecount_handler;#elif 0ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cf->log, ngx_errno, "ngx_http_pagecount_init");ngx_http_core_loc_conf_t *corecf = ngx_http_conf_get_module_loc_conf(cf, ngx_http_core_module);corecf->handler = ngx_http_pagecount_handler;//return NGX_OK;#endifreturn NGX_OK;}