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openresty nginx OpenResty 新手入门技术指南

admin4周前 (05-26)未来畅想26

一、概述

OpenResty 是一个构建在 Nginx 和 Lua 之上的高效 Web 平台，它将 Nginx 的核心特性与 Lua 脚本环境深度融合，致力于打造出能够应对极高并发量、并具有强大伸缩性的动态 Web 应用、Web 服务和动态网关。其核心优势体现在将Web服务直接部署在Nginx进程之中，有效利用了Nginx的非阻塞I/O架构，从而确保了对HTTP请求以及MySQL、PostgreSQL、Memcached、Redis等后端服务能够提供一致且高效的高性能响应。

Nginx 的核心技术解析中，其基底服务器选用的是轻量级且高并发的 Nginx，它继承了该架构的事件驱动特性以及卓越的资源管理能力。该服务器能够支持处理高达万级的并发连接，为高负载环境提供了坚实的稳定支持。此外，Lua 脚本引擎集成了 LuaJIT 即时编译器，默认情况下已启用，它能够将频繁运行的 Lua 代码编译成本地机器码openresty nginx，从而使得执行效率接近 C 语言水平。借助多样的 Lua 库和定制的脚本openresty nginx，能够对 Nginx 进行深层次的性能增强，包括动态配置路由、实施请求筛选以及实施流量管理等多种功能。这些应用场景涵盖广泛。

官方资源：

二、关于OpenResty的安装（针对CentOS 7及以上版本），首先需要进行依赖环境的搭建。

执行以下命令进行安装：使用yum包管理器，以-y参数确保自动确认，安装pcre-devel、openssl-devel、gcc和curl这四个开发包。

2. 添加官方软件源

下载地址为https://openresty.org/package/centos/openresty.repo，该链接指向的wget命令用于安装openresty软件包。
使用sudo命令执行，将openresty.repo文件移动至，并且放置在/etc/yum.repos.d/目录下。

3. 安装与验证

sudo yum makecache
sudo yum install -y openresty
# 验证安装版本
在本地服务器上，位于/usr/local/openresty/nginx/sbin目录下，执行nginx的sbin目录中的nginx命令，查看其版本信息。
输出：nginx版本号为openresty/1.21.4.1，编译自...

4. 启动与配置测试

# 启动服务
执行命令sudo，进入/usr/local/openresty/nginx/sbin目录，启动nginx程序。
构建测试用的配置文件，位于（/usr/local/openresty/nginx/conf/nginx.conf）路径下。
server {
    listen 80;
    server_name localhost;
    location /test {
        content_by_lua_block {
使用ngx.say函数，向用户展示“Hello, LuaJIT!”这一信息。
        }
		}
}
# 验证配置
在本地路径/usr/local/openresty/nginx/sbin中，执行nginx的启动脚本，即nginx -t。
# 重载配置
在本地目录/usr/local/openresty/nginx/sbin中，执行nginx的sbin目录下的nginx命令，进行服务重启操作。
# 验证访问
访问本地地址的测试页面，通过curl命令，应当获得"Hello, LuaJIT!"这一响应信息。

三、OpenResty的运作机制涉及Nginx处理阶段与Lua指令之间的对应关系。

OpenResty 的核心机制在于运用 Lua 脚本来主导 Nginx 的请求处理流程，该流程被细分为11个关键阶段。每个阶段都配备有相应的_by_lua指令openresty nginx OpenResty 新手入门技术指南，从而实现了对请求的精确控制。

Nginx 请求处理阶段

阶段类型

阶段名称

作用

对应 Lua 指令

初始化阶段

NGX_HTTP_POST_READ_PHASE

读取请求头后立即执行

init_by_lua_block

重写阶段

SERVER_REWRITE_PHASE

服务器级别 URL 重写

server_rewrite_by_lua_block

FIND_CONFIG_PHASE

确定匹配的 location 块

REWRITE_PHASE

location 级别 URL 重写

rewrite_by_lua_block

访问控制阶段

PREACCESS_PHASE

预访问控制（如 IP 白名单）

access_by_lua_block

ACCESS_PHASE

主访问控制阶段

内容生成阶段

PRECONTENT_PHASE

内容生成前处理（如变量赋值）

content_by_lua_block

CONTENT_PHASE

生成响应内容

响应处理阶段

LOG_PHASE

日志记录

log_by_lua_block

执行流程示意图

四、深入剖析OpenResty的核心组件，首先是ngx_lua模块（这一关键性扩展模块）。

location /dynamic {
    content_by_lua_block {
获取当前本地时间，格式为年月日时分秒，具体为：%Y-%m-%d %H:%M:%S。
ngx.say("当前时间：", time) —— 实时生成时间信息作为响应
    }
}

ngx_stream_lua模块，主要负责处理TCP和UDP流量的模块。

stream {
    server {
        listen 3306; -- 监听MySQL端口
        content_by_lua_block {
local data := ngx.req.fetch(1024); -- 获取初始的1KB数据段
ngx.log(ngx.INFO, "该MySQL连接源自于：", ngx.var.remote_addr)
执行ngx.exec_redirect()函数，将请求重定向到上游服务器的地址，即ngx.var.upstream_addr。
        }
    }
}

ngx_http_headers_more 模块，主要负责对HTTP头部信息进行控制。

server {
设置响应头 "X-Frame-Options" 为 "DENY"，此操作旨在阻止点击劫持行为。
设置响应头 "X-Content-Type-Options" 为 "nosniff"，以确保强制执行MIME类型。
设置more_clear_headers指令，以屏蔽Nginx的版本信息；使用Server指令进行配置。
}

ngx_http_lua_upstream模块，它负责实现动态上游负载均衡功能。

content_by_lua_block {
本地模块 upstream 被导入，其来源是 "ngx.upstream"。
本地服务器列表包括：192.168.1.100端口8080，以及192.168.1.101端口8080。
局部索引值等于数学随机函数在服务器数量范围内的一个随机选择，以此实现负载均衡。
stream上游端设定了当前连接为服务器数组中的第index个元素。
}

ngx_http_redis 模块，也称为Redis高速交互模块。

content_by_lua_block {
在本地，我们通过require函数引入了名为ngx.redis的模块，并将其赋值给变量local redis。
  local red = redis:new()
red配置了存活时间为10000毫秒，并且维持了10个闲置的连接。
  local res = red:get(key)
  if res then
  ngx.say(res) -- 直接返回缓存数据
  else
  -- 回源获取数据并写入缓存
local backend_res等于ngx.location.capture函数调用，目标为"/origin_api"路径。
使用红色字符，设定键值对（key），时间为3600秒，将后端响应内容（backend_res.body）存储。
  ngx.print(backend_res.body)
  end
}

五、OpenResty实战案例：针对API网关的流量控制设计需求场景

实施IP地址访问频率控制：每个IP地址在每分钟内允许的访问次数上限为20次，若超过此限制，系统将响应429状态码。

技术方案

采用lua_shared_dict机制在共享内存中保存请求次数，并借助access_by_lua_block阶段实施流量控制与验证。

配置实现

http {
设置lua共享字典的速率限制为10MB，即分配10MB的共享内存区域。
    server {
        listen 80;
        server_name api.gateway.com;
        location /api {
            access_by_lua_block {
局部共享内存shm被定义为ngx.shared.rate_limit
局部IP地址等于Nginx变量中的远程地址。
局部变量 key 被赋予了一个值，该值由字符串 "rate_limit:" 和 IP 地址连接而成。
                  -- 获取当前计数与过期时间
在本地的共享内存中，通过调用`shm:get`方法，我们成功获取了与键值`key`关联的计数器`count`和总计数`ttl`。
                  if count then
                      if count >= 20 then -- 超过阈值
ngx将状态设置为ngx.HTTP_TOO_MANY_REQUESTS错误码。
ngx的头部信息中，将"Retry-After"这一键值对设置为等于ttl的值。
nginx输出提示：“请求过多，请稍后再试。”
拒绝服务，因请求过多，系统已达到处理上限，故执行退出操作，返回HTTP状态码：429。
                      else
                        shm:incr(key, 1) -- 计数递增
                      end
                  else
                     -- 初始化计数（60秒有效期）
                      shm:set(key, 1, 60)
                  end
                }
                content_by_lua_block {
                    -- 实际业务逻辑，如转发至后端服务
局部变量local upstream被赋值为require函数调用的结果，该调用指定了"ngx.upstream"模块。
本地执行了upstream.proxy_pass(ngx.var.upstream_backend)函数，并分别获取了操作的成功标志ok和可能出现的错误信息err。
                    if not ok then
ngx将状态设置为ngx.HTTP_SERVICE_UNAVAILABLE。
服务器端服务目前无法访问，错误信息如下：，err
                    end
                }
            }
        }
}

关键技术在于共享内存机制openresty nginx，具体通过lua_shared_dict实现，它使得跨worker进程间的计数共享成为可能，从而确保了限流逻辑在全局范围内的一致性。此外，采用原子操作，利用incr指令确保计数更新的原子性，有效避免了并发场景中可能出现的计数错误。在用户体验方面，通过在响应中添加Retry-After头部信息，告知客户端重试的具体时间，从而提升了API的友好性。六、最佳实践与性能优化1. 连接池管理

局部变量local redis，通过调用require函数，成功引入了名为"ngx.redis"的模块。
local red = redis:new()
建立连接，目标地址为本地主机，端口号为6379。
red配置了保持连接的参数，设定为10000毫秒，并且空闲连接上限为5个，若10秒内无活动则连接将超时。

2. 缓存策略3. 错误处理4. 安全加固总结

OpenResty凭借Nginx和Lua的紧密结合，打造了一个既高效又灵活的Web平台，该平台适用于多种场景，从基础的动态网页到复杂的微服务网关均能胜任。深入理解其关键组件（诸如 ngx_lua、ngx_http_lua_upstream）以及请求处理的不同阶段，并依据具体业务需求精心构建脚本流程openresty nginx OpenResty 新手入门技术指南，能够最大限度地发挥 Nginx 的并发处理潜能，进而达到高效流量管理和服务的优化。在操作过程中，建议查阅官方文档以获取更多指导。

访问该网站（https://openresty.org/en/docs/），同时积极融入 OpenResty 社区，以获取最新的最佳操作指南。

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