说明：本文章重点关注事件处理模型。有兴趣的同学可以去http://tengine.taobao.org/book/查找更多资料。Tengine应该是淘宝基于Nginx自己做的修改。这个地址的文档还在不断的完善更新中，内容算是比较全面的。
程序流程图：
说明：
一、进程生成顺序
1.main(src/core/nginx.c)函数启动ngx_master_process_cycle，启动主服务进程。
2.ngx_master_process_cycle(src/os/unix/ngx_process_cycle.c)里面调用ngx_start_worker_processes.
3.ngx_start_worker_processes(src/os/unix/ngx_process_cycle.c)里面循环执行生成特定数量的进程池。
4.ngx_spawn_process(src/os/unix/ngx_process.c)根据指定的respawn选项fork子进程，相关子进程信息保存在全部ngx_processes数组（ngx_process_t ngx_processes[NGX_MAX_PROCESSES]）中，子进程的运行过程通过参数proc指定，这里是ngx_worker_process_cycle(src/os/unix/ngx_process_cycle.c)。在fork之前先通过socketpair生成master process和worker process间进行通信的channel[2]。
master_process进程作为Nginx的服务主进程，管理其他子进程的生存周期，包括cache_manager_processes子进程，全部worker_processes，信号处理，timer等。
二、timer定时器超时处理机制
上图中的左侧红色1，2，3步构成了timer和select/poll/epoll_wait等等待函数配合使用的基本流程，libevent里面的timer处理机制也是一样的，即：
1.从timer树（一般使用红黑树）中取出最小的timer；
2.传入epoll_wait等I/O复用函数；
3.处理堆中的timer超时事件。
4.处理正常的连接事件。
流程图：
补充：
由于需要对大量timer进行实时增删和检索，所以需要效率比较高的结构，红黑树是理想选择。
概念上说管理timer的树应该使用最小堆，每次只需要从树根取出最小的timer。但是堆得问题是插入和删除时都可能需要从根到叶节点的log(n)次交换，代价较大。
而红黑树的好处是插入和删除时最多需要不超过3次旋转操作，虽然总的复杂度都是O(logN)，但基本都是颜色变换和key比较等简单操作，不涉及节点交换（值交换）和旋转（指针交换）。所以，从统计性能（可理解为cpu实际执行的指令数）来说，红黑树优于堆和AVL树。
三、worker process I/O处理流程
每个worker process的运行过程ngx_worker_process_cycle如下：
1 static void
2 ngx_worker_process_cycle(ngx_cycle_t *cycle, void *data)
3 {
4 ngx_int_t worker = (intptr_t) data;
5
6 ngx_process = NGX_PROCESS_WORKER;
7 ngx_worker = worker;
8
9 ngx_worker_process_init(cycle, worker);
10
11 ngx_setproctitle("worker process");
12
13 for ( ;; ) {
14
15 if (ngx_exiting) {
16 ngx_event_cancel_timers();
17
18 if (ngx_event_timer_rbtree.root == ngx_event_timer_rbtree.sentinel)
19 {
20 ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cycle->log, 0, "exiting");
21
22 ngx_worker_process_exit(cycle);
23 }
24 }
25
26 ngx_log_debug0(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, cycle->log, 0, "worker cycle");
27
28 ngx_process_events_and_timers(cycle);
29
30 if (ngx_terminate) {
31 ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cycle->log, 0, "exiting");
32
33 ngx_worker_process_exit(cycle);
34 }
35
36 if (ngx_quit) {
37 ngx_quit = 0;
38 ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cycle->log, 0,
39 "gracefully shutting down");
40 ngx_setproctitle("worker process is shutting down");
41
42 if (!ngx_exiting) {
43 ngx_exiting = 1;
44 ngx_close_listening_sockets(cycle);
45 ngx_close_idle_connections(cycle);
46 }
47 }
48
49 if (ngx_reopen) {
50 ngx_reopen = 0;
51 ngx_log_error(NGX_LOG_NOTICE, cycle->log, 0, "reopening logs");
52 ngx_reopen_files(cycle, -1);
53 }
54 }
55 }
可以看出，里面除了exiting，terminate，quit和reopen等控制操作外，只有ngx_process_events_and_timers(src/event/ngx_event.c)。再看ngx_process_events_and_timers函数：
1 void
2 ngx_process_events_and_timers(ngx_cycle_t *cycle)
3 {
4 ngx_uint_t flags;
5 ngx_msec_t timer, delta;
6
7 if (ngx_timer_resolution) {
8 timer = NGX_TIMER_INFINITE;
9 flags = 0;
10
11 } else {
12 timer = ngx_event_find_timer();
13 flags = NGX_UPDATE_TIME;
14
15 #if (NGX_WIN32)
16
17 /* handle signals from master in case of network inactivity */
18
19 if (timer == NGX_TIMER_INFINITE || timer > 500) {
20 timer = 500;
21 }
22
23 #endif
24 }
25
26 if (ngx_use_accept_mutex) {
27 if (ngx_accept_disabled > 0) {
28 ngx_accept_disabled--;
29
30 } else {
31 if (ngx_trylock_accept_mutex(cycle) == NGX_ERROR) {
32 return;
33 }
34
35 if (ngx_accept_mutex_held) {
36 flags |= NGX_POST_EVENTS;
37
38 } else {
39 if (timer == NGX_TIMER_INFINITE
40 || timer > ngx_accept_mutex_delay)
41 {
42 timer = ngx_accept_mutex_delay;
43 }
44 }
45 }
46 }
47
48 delta = ngx_current_msec;
49
50 (void) ngx_process_events(cycle, timer, flags);
51
52 delta = ngx_current_msec - delta;
53
54 ngx_log_debug1(NGX_LOG_DEBUG_EVENT, cycle->log, 0,
55 "timer delta: %M", delta);
56
57 ngx_event_process_posted(cycle, &ngx_posted_accept_events);
58
59 if (ngx_accept_mutex_held) {
60 ngx_shmtx_unlock(&ngx_accept_mutex);
61 }
62
63 if (delta) {
64 ngx_event_expire_timers();
65 }
66
67 ngx_event_process_posted(cycle, &ngx_posted_events);
68 }
1.函数开头7-24行计算定时器timer，用于后面的ngx_process_events(50行)函数，最终用于各种I/O复用函数的timeout参数，如epoll_wait的timeout参数。ngx_process_events是一个宏，#define ngx_process_events ngx_event_actions.process_events(src/event/ngx_event.h)。全局变量ngx_event_actions在各个event module的init方法里面设置，如ngx_epoll_init(src/event/modules/ngx_epoll_module.c)中ngx_event_actions = ngx_epoll_module_ctx.actions;。而各个module的init方法的调用需要通过Nginx指定使用哪种类型的module来设置。相关初始设置在ngx_event_core_init_conf(src/event/ngx_event.c)里面指定。
2.63-65行处理timer超时事件。
以epoll module为例，ngx_process_events最终指向ngx_epoll_process_events(src/event/modules/ngx_epoll_module.c)。
1 static ngx_int_t
2 ngx_epoll_process_events(ngx_cycle_t *cycle, ngx_msec_t timer, ngx_uint_t flags)
3 {
4
5 ......
6 //将最近的timer作为epoll_wait的超时
7 events = epoll_wait(ep, event_list, (int) nevents, timer);
8
9 err = (events == -1) ? ngx_errno : 0;
10
11 ......
12 //处理全部事件
13 for (i = 0; i < events; i++) {
14
15 ......
16
17 if ((revents & EPOLLIN) && rev->active) {
18
19 rev->ready = 1;
20
21 if (flags & NGX_POST_EVENTS) {
22 queue = rev->accept ? &ngx_posted_accept_events
23 : &ngx_posted_events;
24
25 //将事件放入队列，稍后处理
26 ngx_post_event(rev, queue);
27
28 } else {
29 rev->handler(rev);
30 }
31 }
32
33 wev = c->write;
34
35 if ((revents & EPOLLOUT) && wev->active) {
36
37 ......
38
39 wev->ready = 1;
40
41 if (flags & NGX_POST_EVENTS) {
42 //将事件放入队列，稍后处理
43 ngx_post_event(wev, &ngx_posted_events);
44
45 } else {
46 wev->handler(wev);
47 }
48 }
49 }
50
51 return NGX_OK;
52 }
可以看出，前面计算得到的timer传进了epoll_wait里面。其实这个timer的值是通过函数 ngx_event_find_timer从全部的timer组成的最小堆（Nginx里面使用RB tree）里面取出来的最小timer值。 epoll_wait之后就是常见的事件处理了。将事件放入队列主要是为快速释放accept锁，给其他worker进程机会去处理accept事件。
注：引用本人文章请注明出处，谢谢。
来源：https://www.cnblogs.com/NerdWill/p/4989859.html