高并发 Nginx+Lua OpenResty系列（2）——Nginx Lua API

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和一般的Web Server类似，我们需要接收请求、处理并输出响应。而对于请求我们需要获取如请求参数、请求头、Body体等信息；而对于处理就是调用相应的Lua代码即可；输出响应需要进行响应状态码、响应头和响应内容体的输出。因此我们从如上几个点出发即可。

接收请求

1. openResty.conf配置文件

server {
    listen       80;
    server_name  _;

    location ~ /lua_request/(\d+)/(\d+) {
        # 设置nginx变量
        set $a $1;
        set $b $host;
        default_type 'text/html';
        lua_code_cache off;
        # nginx内容处理
        # content_by_lua_file /usr/openResty/lua/test.lua;
        content_by_lua_file /usr/example/lua/test_request.lua;
        # 内容体处理完成后调用
        echo_after_body "ngx.var.b $b";
    }
}

2. test_request.lua

-- nginx变量
local var = ngx.var
ngx.say("ngx.var.a : ", var.a, "<br/>")
ngx.say("ngx.var.b : ", var.b, "<br/>")
ngx.say("ngx.var[2] : ", var[2], "<br/>")
ngx.var.b = 2;

ngx.say("<br/>")

-- 请求头
local headers = ngx.req.get_headers()
ngx.say("headers begin", "<br/>")
ngx.say("Host : ", headers["Host"], "<br/>")
ngx.say("user-agent : ", headers["user-agent"], "<br/>")
ngx.say("user-agent : ", headers.user_agent, "<br/>")
for k, v in pairs(headers) do
  if type(v) == "table" then
    ngx.say(k, ":", table.concat(v, ","), "<br/>")
  else
    ngx.say(k, " : ", v, "<br/>")
  end
end
ngx.say("headers end", "<br/>")
ngx.say("<br/>")

-- get请求uri参数
ngx.say("uri args begin", "<br/>")
local uri_args = ngx.req.get_uri_args()
for k, v in pairs(uri_args) do
  if type(v) == "table" then
    ngx.say(k, " : ", table.concat(v, ", "), "<br/>")
  else
    ngx.say(k, ": ", v, "<br/>")
  end
end
ngx.say("uri args end", "<br/>")
ngx.say("<br/>")

-- post请求参数
ngx.req.read_body()
ngx.say("post args begin", "<br/>")
local post_args = ngx.req.get_post_args()
for k, v in pairs(post_args) do
  if type(v) == "table" then
    ngx.say(k, ":", table.concat(v, ", "), "<br/>")
  else
    ngx.say(k, ": ", v, "<br/>")
  end
end
ngx.say("post args end", "<br/>")
ngx.say("<br/>")

-- 请求的http协议版本
ngx.say("ngx.req.http_version:", ngx.req.http_version(), "<br/>")
-- 请求方法
ngx.say("ngx.req.get_method:", ngx.req.get_method(), "<br/>")
-- 原始的请求头内容
ngx.say("ngx.req.raw_header:", ngx.req.raw_header(), "<br/>")
-- 请求的body内容体
ngx.say("ngx.req.get_body_data():", ngx.req.get_body_data(), "<br/>")
ngx.say("<br/>")

ngx.var ： nginx变量，如果要赋值如ngx.var.b = 2，此变量必须提前声明；另外对于nginx location中使用正则捕获的捕获组可以使用ngx.var[捕获组数字]获取；
ngx.req.get_headers：获取请求头，默认只获取前100，如果想要获取所以可以调用ngx.req.get_headers(0)；获取带中划线的请求头时请使用如headers.user_agent这种方式；如果一个请求头有多个值，则返回的是table；
ngx.req.get_uri_args：获取url请求参数，其用法和get_headers类似；
ngx.req.get_post_args：获取post请求内容体，其用法和get_headers类似，但是必须提前调用ngx.req.read_body()：来读取body体（也可以选择在nginx配置文件使用lua_need_request_body on;开启读取body体，但是官方不推荐）；
ngx.req.raw_header：未解析的请求头字符串；
ngx.req.get_body_data：为解析的请求body体内容字符串。

如上方法处理一般的请求基本够用了。另外在读取post内容体时根据实际情况设置client_body_buffer_size和client_max_body_size来保证内容在内存而不是在文件中。

使用如下脚本测试

wget --post-data 'a=1&b=2' 'http://127.0.0.1/lua_request/1/2?a=3&b=4' -O -

结果如下所示：

输出响应

1. openResty.conf配置文件增加配置

    location /lua_response_1 {
        default_type "text/html";
        content_by_lua_file /usr/openResty/lua/test_response_1.lua;
    }

2. test_response_1.lua

-- 写响应头
ngx.header.a = "1"
-- 多个响应头可用table
ngx.header.b = {"2", "3"}
-- 输出响应
ngx.say("a", "b", "<br/>")
ngx.print("c", "d", "<br/>")
-- 200状态码退出
return ngx.exit(200)

ngx.header：输出响应头；
ngx.print：输出响应内容体；
ngx.say：通ngx.print，但是会最后输出一个换行符；
ngx.exit：指定状态码退出。
使用postman测试结果如下

重定向

1. openResty.conf配置文件增加配置

    location /lua_response_2 {
        default_type "text/html";
        content_by_lua_file /usr/openResty/lua/test_response_2.lua;
    }

2. test_response_2.lua

ngx.redirect("https://www.baidu.com", 302)

ngx.redirect：重定向
ngx.status：状态码，设置响应的状态码
ngx.resp.get_headers()：获取设置的响应状态码
ngx.send_headers()：发送响应状态码，当调用ngx.say/ngx.print时自动发送响应状态码；可以通过
ngx.headers_sent=true：判断是否发送了响应状态码

其他API

1. openResty.conf配置文件增加配置

    location /lua_other {
        default_type "text/html";
        content_by_lua_file /usr/openResty/lua/test_other.lua;
    }

2. test_other.lua

-- 未经解码的请求uri
local request_uri = ngx.var.request_uri;
ngx.say("request_uri : ", request_uri, "<br/>");
-- 解码
ngx.say("decode request_uri : ", ngx.unescape_uri(request_uri), "<br/>");
-- MD5
ngx.say("ngx.md5 : ", ngx.md5("123"), "<br/>");
-- http time
ngx.say("ngx.http_time : ", ngx.http_time(ngx.time()), "<br/>");

ngx.escape_uri/ngx.unescape_uri ： uri编码解码；
ngx.encode_args/ngx.decode_args：参数编码解码；
ngx.encode_base64/ngx.decode_base64：BASE64编码解码；
ngx.re.match：nginx正则表达式匹配；
更多Nginx Lua API请参考 http://wiki.nginx.org/HttpLuaModule#Nginx_API_for_Lua

Nginx全局内存

使用过如Java的朋友可能知道如Ehcache等这种进程内本地缓存，Nginx是一个Master进程多个Worker进程的工作方式，因此我们可能需要在多个Worker进程中共享数据，那么此时就可以使用ngx.shared.DICT来实现全局内存共享。

1. 首先在nginx.conf的http部分分配内存大小

#共享全局变量，在所有worker间共享
lua_shared_dict shared_data 1m;

2. openResty.conf配置文件增加配置

    location /lua_shared_dict {  
        default_type "text/html";  
        content_by_lua_file /usr/openResty/lua/test_lua_shared_dict.lua;  
    }

3. test_lua_shared_dict.lua

-- 1. 获取全局共享内存变量
local shared_data = ngx.shared.shared_data

-- 2. 获取字典值
local i = shared_data:get("i")
if not i then
  i = 1
  -- 3. 惰性赋值
  shared_data:set("i", i)
  ngx.say("lazy set i ", i, "<br/>")
end
-- 递增
i = shared_data:incr("i", i)
ngx.say("i=", i, "<br/>")

到此基本的Nginx Lua API就介绍完了，对于请求处理和输出响应如上介绍的API完全够用了，更多API请参考官方文档。