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Openresty基础知识详解：轻松驾驭高性能web网关

news 2026/6/10 20:49:34

nginx 采用模块化设计，使得每一个 http 模块可以仅专注于完成一个独立的、简单的功能，而一个请求的完整处理过程可以由无数个 http 模块共同合作完成。为了灵活有效地指定下一个http 处理模块是哪一个；http 框架依据常见的的处理流程将处理阶段划分为 11 个阶段，其中每一个阶段都可以由任意多个http 模块流水式地处理请求。

openresty 将 lua 脚本嵌入到 nginx 阶段处理的末尾模块下；这样以来并不会影响 nginx 原有的功能，而是在 nginx 基础上丰富它的功能。

嵌入 lua 的优点是：使用 openresty 开发，不需要重新编译，直接修改 lua 脚本，重新启动即可。

抽象：虚拟主机对应一个lua虚拟机，每个请求对应一个协程。

Lua 模块指令顺序：

交互流程：

Lua嵌入nginx：

（1）init_by_lua。master fork之前调用，此阶段初始化的数据将被复制多个worker进程中。它的作用有：加载一些耗时模块、设置全局变量、初始化共享内存等。在 nginx 重新加载配置文件时，运行里面 lua 脚本，常用于全局变量的申请。例如 lua_shared_dict 共享内存的申请，只有当 nginx 重启后，共享内存数据才清空，这常用于统计。

（2）init_worker_by_lua。master fork之后，worker初始化时调用，在每个 Nginx 工作进程启动时执行；此阶段初始化的数据各个worker可不同。它很重要的一个作用是开启定时器。

（3）ssl_certificate_by_lua。ssl阶段，在握手时设置安全证书。

（4）set_by_lua。用于设置nginx变量；设置一个变量，常用与计算一个逻辑，然后返回结果，该阶段不能运行Output API、Control API、Subrequest API、Cosocket API。

（5）rewrite_by_lua。用于执行内部url重写或外部重定向。在 access 阶段前运行，主要用于 rewrite url。

（6）access_by_lua。用于访问控制。这条指令运行于 nginx access 阶段的末尾，因此总是在 allow 和 deny 这样的指令之后运行，它们同属 access 阶段。可用来判断请求是否具备访问权限。

（7）content_by_lua。用于内容管理。此阶段是所有请求处理阶段中最为重要的一个，运行在这个阶段的配置指令一般都肩负着生成内容（content）并输出HTTP 响应。

（8）header_filter_by_lua。设置应答消息的头部信息；一般只用于设置 Cookie 和 Headers 等。

（9）body_filter_by_lua。用于修改应答body的内容。一般会在一次请求中被调用多次，因为这是实现基于 HTTP 1.1 chunked 编码的所谓“流式输出”的。

（10）log_by_lua。用于log请求处理阶段，用lua处理日志。该阶段总是运行在请求结束的时候，用于请求的后续操作，如在共享内存中进行统计数据，如果要高精确的数据统计，应该使用 body_filter_by_lua

（11）balancer_by_lua。上游服务器的负载均衡。

四、责任链

责任链模式是一种行为型设计模式，多个对象都有机会处理请求，避免请求的发送者和接收者之间产生紧密的耦合关系。在该模式中，请求的接收者被组织成一个处理对象链表，请求沿着这个链条传递，直到链中某个对象对其进行处理。

OpenResty 中，Nginx 的请求处理阶段天然体现出责任链模式。每个 Nginx 阶段都可以看作链中的一个“处理者”，lua-nginx-module在这些预设的处理阶段中插入自定义的 Lua 逻辑。OpenResty 通过ngx.exit()函数提供对责任链流程的精细控制：

ngx.exit(ngx.OK)或ngx.exit(ngx.DECLINED): 表示当前阶段的处理已完成，请求将继续流转到 Nginx 处理链的下一个阶段。
ngx.exit(HTTP_STATUS_CODE)(例如ngx.exit(200),ngx.exit(403),ngx.exit(500)): 表示当前请求的处理已结束，Nginx 将立即发送相应的 HTTP 状态码和响应体，并终止后续所有阶段的处理。这使得 Lua 脚本能够根据业务逻辑随时中断请求处理，例如在认证失败时直接返回 403 错误。

按需在处理链的任何环节进行干预，实现灵活的请求处理流程控制。

五、cosocket

cosocket是 OpenResty 为 Nginx 引入的最核心、最具革命性的功能之一让Lua 脚本能够在不阻塞 Nginx Worker 进程的前提下，进行网络 I/O 操作，在 HTTP 请求处理过程中无缝地访问各种第三方服务。

cosocket的实现原理结合了 Nginx 的事件驱动机制和 Lua 的协程 (coroutine) 特性，实现了非阻塞的网络 I/O。以同步的代码风格编写异步的网络操作，简化复杂异步编程的难度。

引入cosocket后，单线程的 Nginx Worker 进程内部相当于拥有了多条“并行”的同步逻辑线（即 Lua 协程）。一个 Lua 协程发起网络 I/O 请求，如果数据尚未就绪，协程会主动让出 CPU 控制权，把 I/O 操作注册到 Nginx 的事件循环中，并进入挂起状态。Nginx Worker 进程则继续处理其他请求或唤醒其他已就绪的协程。一旦 I/O 事件完成，Nginx 的事件循环会唤醒之前挂起的 Lua 协程，使其从上次中断的地方继续执行。这种“让出”和“唤醒”的机制，确保Nginx Worker 进程始终保持非阻塞，处理大量并发连接。

通过 Lua 协程把底层 Socket 的异步事件编程转化为上层同步处理的编码体验，cosocket提升了 OpenResty 的开发效率和性能。基于cosocket，OpenResty 社区和官方开发了大量高质量的第三方库：