nginx多进程模型之热代码平滑升级

平滑升级的主要过程包括一下步骤：

1. 新代码make执行完后，这里不用在make install 了，接下来重名/sbin/nginx为nginx.old

# mv /usr/local/nginx/sbin/nginx/usr/local/nginx/sbin/nginx.old

2. 复制编译后objs目录下的nginx文件到nginx的安装目录sbin/下

# cp objs/nginx /usr/local/nginx/sbin/

3. 让nginx把nginx.pid文件修改成nginx.pid.oldbin，随即启动nginx，实现不间断

# kill -USR2 `cat/usr/local/nginx/nginx.pid`

# kill -QUIT `cat/usr/local/nginx/nginx.pid.oldbin`

当然，官方上有个更加详细的过程，包括了取消升级、新旧代码同时保留等操作，这里我们主要看上述给出简单升级的实现。

http://wiki.nginx.org/ChsCommandLine

这里我们主要看步骤3：

nginx里面讲USR2信号定义成NGX_CHANGEBIN_SIGNAL。

#define NGX_CHANGEBIN_SIGNAL USR2

它的处理函数，跟其他的一样信号一样，使用了ngx_signal_handler。这个函数在配置热加载的那篇文章里已经接触过了，我们在执行kill -USR2 `cat /usr/local/nginx/nginx.pid`时，master进程会得到信号，因为pid文件中记录了master进程的pid。

// ngx_process这个变量记录了接收到信号的进程类型，这里很明显是master process(因为通过master的pid发出的信号)
switch (ngx_process) {

    case NGX_PROCESS_MASTER:
    case NGX_PROCESS_SINGLE:
        switch (signo) {
	…
        case ngx_signal_value(NGX_CHANGEBIN_SIGNAL):
            /* 这里给出了详细的注释，更通俗一点来讲，就是说，进程现在是一个
	     * master(新的master进程)，但是当他的父进程old master还在运行的话，
             * 这时收到了USR2信号，我们就忽略它，不然就成了新master里又要生成
             * master。。。另外一种情况就是，old master已经开始了生成新master的过程
             * 中，这时如果又有USR2信号到来，那么也要忽略掉。。。(不知道够不够通俗=.=)
             */
            if (getppid() > 1 || ngx_new_binary > 0) {

                /*
                 * Ignore the signal in the new binary if its parent is
                 * not the init process, i.e. the old binary's process
                 * is still running.  Or ignore the signal in the old binary's
                 * process if the new binary's process is already running.
                 */

                action = ", ignoring";
                ignore = 1;
                break;
            }
            // 最重要的操作在这里，通过将ngx_change_binary置为1，来告诉master
            // 应该去启动一个新的实例了，也就是说，master里面在检测到这个变量为// 1时，就会做新nginx实例的生成工作了
            ngx_change_binary = 1;
            action = ", changing binary";
            break;		…
       }
}

新实例的产生在ngx_master_process_cycle函数里处理，这个函数大家应该很熟悉，它主要是在一个for循环里来监控各种信号和状态，来控制系统和工作进程。

for ( ;; ) {

    …

    //上面已经提过，USR2的信号处理里面，会将ngx_change_binary置为1，这样在master循环里，就可以做处理了。

    if(ngx_change_binary) {

        ngx_change_binary = 0;

        ngx_new_binary = ngx_exec_new_binary(cycle,ngx_argv);

    }
    …
}

在函数ngx_exec_new_binary里面，主要的工作就是将listen的fd，放到环境变量中，格式为：NGINX=fd1;fd2;fd3……（这个后面讲！），然后将nginx.pid改成为nginx.pid.oldbin，最后就是通过ngx_execute，其实就是execve来启动新实例。。。

这里有个地方要提一下，就是上面提到的listen fd，它被放到了环境变量中，目的就是在新实例启动的过程中，通过ngx_add_inherited_sockets来拿到之前的listen fd，重新使用，之所以要这样，是因为新的实例是通过fork+execve来产生，不是跟简单fork之后子进程那样直接就可以拿到这个父进程的listen fd来用。

在步骤3中，我们通过发送QUIT信号将旧的进程来关闭。涉及的流程如下：

// 收到SIGCHLD，意味着子进程(即worker 进程)，会将ngx_reap置1,这样在master中可以

// 检测到这个变量的值，让后重启子进程。。。

if (ngx_reap) {

    ngx_reap = 0;

    live = ngx_reap_children(cycle);

}

// live为1表示有子进程在运行，为0代表，所有子进程都退出了，这是如果有退出之类的// 信号，那么就直接exit退出了。

if (!live && (ngx_terminate ||ngx_quit)) {

    ngx_master_process_exit(cycle);

}

…

// 正式处理QUIT信号

if (ngx_quit) {

    //通知worker进程，处理完自己的事务之后自动退出。

    ngx_signal_worker_processes(cycle,ngx_signal_value(NGX_SHUTDOWN_SIGNAL));

    // 之后的处理就是关闭listenfd，不在监听连接。
    …
}

这里简单说下worker进程在接收到父进程通知的NGX_SHUTDOWN_SIGNAL会，将ngx_quit置1，当然对于ngx_quit的处理，在worker和master是不一样的，需要区分，这也就是ngx_process类型的作用啦。后面worker进程会停止关闭继承的listenfd，同时accpet新连接的行为也消失了，然后呢，进程会等到已经”hold”的连接全部处理之后再退出，做到善始善终！