为了全面理解Nginx的高性能架构，我们将深入探讨其核心高性能机制@mikechen
Nginx高性能原理
Nginx 采用 Master-Worker 多进程模型，其中包含一个 Master 进程/和多个 Worker 进程。
Nginx高性能架构，如下图所示：
这种模型的设计目的是为了提高 Nginx 的并发处理能力、稳定性和可靠性。
Master 进程
Master 进程负责:加载和解析 Nginx 的配置文件（nginx.conf），并验证配置文件的正确性。
以及，管理Worker进程，包括：启动、停止和重启Worker进程。
以及，接收并处理来自操作系统的信号，如平滑重启信号。
Worker 进程
Worker 进程负责：处理客户端的实际网络请求。
每个 Worker 进程独立运行，处理各自的连接，彼此之间互不干扰。
Worker 进程利用操作系统的多核能力，并行处理多个客户端请求，从而提高并发处理能力。
Worker 进程的数量，通常根据服务器的 CPU 核心数进行配置，以充分利用硬件资源。
进程间通信：
Master 进程和 Worker 进程之间通过信号进行通信。
例如，Master 进程可以通过发送信号，来指示 Worker 进程重新加载配置文件、或停止运行。
Nginx高性能非阻塞 IO
Nginx采用非阻塞I/O，即在I/O操作未完成时，不会阻塞线程。
通过事件通知机制，当I/O操作完成时，Nginx会收到通知并处理相应事件。
请求调度流程：
Nginx通过事件循环监听事件，当有事件发生时，调用相应的事件处理函数。
请求的调度由事件循环控制，确保高效地处理并发请求。
惊群问题与 Nginx 优化策略：
多个进程同时监听同一个事件时，可能导致所有进程都被唤醒，但只有一个进程能处理事件。
Nginx通过 accept_mutex 等机制，避免惊群效应，提高性能。
连接复用机制
长连接 Keep-Alive：
允许客户端和服务器在单个TCP连接上发送和接收多个HTTP请求/响应。
减少了TCP连接的建立和关闭次数，提高了性能。
多路复用（HTTP/2 的支持）：
HTTP/2允许在单个TCP连接上同时传输多个请求/响应。
提高了并发性能，减少了延迟。
延迟关闭优化：
通过调整TCP连接的关闭行为，优化连接的生命周期。
减少了TIME_WAIT状态的连接数量，提高了并发处理能力。
零拷贝优化技术
sendfile、mmap、splice：
这些技术允许数据在内核态和用户态之间直接传输，避免了不必要的拷贝。
sendfile 允许直接将文件内容从磁盘发送到网络，无需用户态拷贝。
mmap 允许将文件映射到内存，减少了数据拷贝次数。
splice 允许在两个文件描述符之间直接移动数据，无需用户态参与。
避免用户态与内核态数据拷贝：
零拷贝技术显著减少了数据拷贝的开销，提高了性能。
实际性能提升分析：
在处理静态文件等场景下，零拷贝技术可以显著提高性能。
通过这些核心高性能机制，Nginx能够高效地处理大量并发请求，并在高负载环境下保持出色的性能。