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NGINX HTTP 核心模块指南

1. 核心配置结构

http 上下文

http {
    # HTTP 服务全局配置
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;

    # 日志格式定义
    log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                    '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                    '"$http_user_agent"';

    server {
        # 虚拟服务器配置
    }
}

server 虚拟服务器

server {
    listen       80;
    server_name  example.com www.example.com;

    location / {
        root   /var/www/html;
        index  index.html index.htm;
    }
}

location 请求路由

语法：location [ = | ~ | ~* | ^~ ] uri { ... }

修饰符	说明
=	精确匹配，必须完全匹配 URI
^~	前缀匹配，成功后不再检查正则
~	正则匹配（区分大小写）
~*	正则匹配（不区分大小写）
@	命名 location，用于内部重定向

匹配优先级：

1. 精确匹配 (=)
2. 前缀匹配 (^~) - 不再检查正则
3. 正则匹配 (按配置文件顺序)
4. 普通前缀匹配 (最长匹配优先)

location = /exact {
    # 精确匹配 /exact
}

location ^~ /images/ {
    # 前缀匹配，优先于正则
}

location ~ \.php$ {
    # 正则匹配 .php 文件（区分大小写）
}

location ~* \.(gif|jpg|png)$ {
    # 正则匹配图片（不区分大小写）
}

location / {
    # 普通前缀匹配，作为默认
}

location @fallback {
    # 命名 location，用于内部重定向
    proxy_pass http://backend;
}

---

2. 监听与服务器名称

listen 指令

语法：listen address[:port] [parameters];

server {
    listen 80;
    listen 443 ssl;
    listen [::]:80;                    # IPv6
    listen unix:/var/run/nginx.sock;   # Unix Socket
    listen 80 default_server;          # 默认服务器
    listen 443 ssl http2;              # SSL + HTTP/2
}

常用参数：

参数	说明
default_server	设置为默认服务器
ssl	启用 SSL
http2	启用 HTTP/2
http3	启用 HTTP/3 (QUIC)
quic	启用 QUIC 协议
reuseport	每个 worker 独立监听
proxy_protocol	启用 PROXY 协议
backlog=N	连接队列长度
rcvbuf=N	接收缓冲区大小
sndbuf=N	发送缓冲区大小

server_name 指令

server {
    server_name example.com;                    # 精确名称
    server_name www.example.com;                # 多个精确名称
    server_name *.example.com;                  # 通配符前缀
    server_name example.*;                      # 通配符后缀
    server_name ~^(www\.)?(.+)$;                # 正则表达式
    server_name .example.com;                   # 匹配 example.com 和 *.example.com
    server_name "";                             # 匹配空 Host 头（默认）
    server_name _;                              # catch-all（无效域名）
}

匹配优先级：

1. 精确名称
2. 最长的以 * 开头的通配符
3. 最长的以 * 结尾的通配符
4. 第一个匹配的正则表达式（按配置顺序）

---

3. 请求处理流程

服务器选择流程

1. 根据 IP 地址和端口匹配 listen 指令
2. 在匹配的 server 块中测试 Host 头是否匹配 server_name
3. 如果未找到匹配的服务器名称，使用该 IP:Port 的默认服务器

Location 选择流程

1. 首先搜索最具体的字面字符串前缀位置
2. 按配置文件顺序检查正则表达式位置
3. 第一个匹配的正则表达式停止搜索并被使用
4. 如果没有正则匹配，使用之前找到的最具体前缀位置

注意：所有类型的 location 仅测试请求行中的 URI 部分，不包含查询参数。

---

4. 文件服务指令

root 指令

设置请求的根目录，路径构造为 root 值 + URI。

location /i/ {
    root /data/w3;
    # 请求 /i/top.gif -> /data/w3/i/top.gif
}

alias 指令

替换指定 location 的路径。

location /i/ {
    alias /data/w3/images/;
    # 请求 /i/top.gif -> /data/w3/images/top.gif
}

root 与 alias 区别：

# root：URI 附加到路径后
location /images/ {
    root /data;  # /images/logo.png -> /data/images/logo.png
}

# alias：URI 替换 location 部分
location /images/ {
    alias /data/photos/;  # /images/logo.png -> /data/photos/logo.png
}

index 指令

定义索引文件。

location / {
    index index.html index.htm index.php;
}

try_files 指令

按顺序检查文件是否存在。

location / {
    try_files $uri $uri/ /index.html =404;
    # 1. 尝试 $uri（精确文件）
    # 2. 尝试 $uri/（目录）
    # 3. 尔回 /index.html（内部重定向）
    # 4. 最后返回 404
}

# 配合命名 location
location / {
    try_files $uri $uri/ @fallback;
}

location @fallback {
    proxy_pass http://backend;
}

error_page 指令

定义错误页面。

error_page 404 /404.html;
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
error_page 404 =200 /empty.gif;  # 修改响应码为 200

---

5. 客户端请求控制

client_max_body_size

设置请求体最大允许大小。

client_max_body_size 10m;   # 默认 1m
client_max_body_size 0;     # 禁用检查（不限制）

client_body_timeout / client_header_timeout

读取请求体/头部超时。

client_body_timeout 60s;    # 默认 60s
client_header_timeout 60s;  # 默认 60s

keepalive_timeout

设置长连接超时时间。

keepalive_timeout 75s;      # 默认 75s
keepalive_timeout 75s 70s;  # 第二个参数设置响应头 Keep-Alive

keepalive_requests

单个长连接最大请求数。

keepalive_requests 1000;    # 默认 1000

---

6. 性能优化指令

sendfile

启用高效的文件传输。

sendfile on;                # 默认 off

tcp_nopush / tcp_nodelay

tcp_nopush on;              # sendfile 时优化（发送完整数据包）
tcp_nodelay on;             # 减少网络延迟（不等待完整数据包）

aio

启用异步文件 I/O。

location /video/ {
    sendfile on;
    aio threads;            # 使用线程池
    directio 8m;            # 大于 8MB 的文件使用直接 I/O
}

open_file_cache

缓存打开的文件描述符。

open_file_cache max=1000 inactive=20s;
open_file_cache_valid 30s;
open_file_cache_min_uses 2;
open_file_cache_errors on;

server_tokens

隐藏版本信息。

server_tokens off;          # 错误页和响应头不显示版本

---

7. MIME 类型配置

types 指令

映射文件扩展名到 MIME 类型。

types {
    text/html    html htm shtml;
    text/css     css;
    text/xml     xml;
    image/gif    gif;
    image/jpeg   jpeg jpg;
    application/javascript js;
    application/json json;
}

default_type

设置默认 MIME 类型。

default_type application/octet-stream;

---

8. 内部请求控制

internal

指定 location 仅用于内部请求。

location /internal/ {
    internal;               # 外部请求返回 404
    proxy_pass http://backend;
}

# 内部请求触发方式：
# 1. error_page 重定向
# 2. try_files 最后一个参数
# 3. rewrite ... last 重定向到命名 location
# 4. X-Accel-Redirect 响应头

limit_rate

限制响应传输速率。

limit_rate 100k;            # 限制为 100KB/s
limit_rate_after 1m;        # 传输 1MB 后开始限速

---

9. 常用嵌入式变量

变量名	说明
$arg_name	请求行中的参数 name
$args	请求行中的所有参数
$host	请求行中的主机名或 Host 头
$http_name	任意请求头字段（小写，下划线）
$remote_addr	客户端 IP 地址
$remote_port	客户端端口
$remote_user	基础认证用户名
$request	完整原始请求行
$request_body	请求体内容
$request_filename	当前请求的文件路径
$request_method	请求方法（GET, POST 等）
$request_uri	完整原始请求 URI（含参数）
$scheme	请求协议（http/https）
$server_addr	服务器 IP 地址
$server_name	服务器名称
$server_port	服务器端口
$status	响应状态码
$uri	当前请求中的 URI（规范化后）
$document_root	root 指令的值
$document_uri	同 $uri
$query_string	同 $args

示例

# 获取查询参数
location /search {
    set $q $arg_q;          # ?q=value 中的 value
    proxy_pass http://backend/search?q=$q;
}

# 获取请求头
location /api {
    proxy_set_header X-Auth $http_x_auth;
    proxy_pass http://backend;
}

# 获取客户端 IP
location /ip {
    return 200 "Your IP: $remote_addr";
}