Java 项目实战: 外卖平台优化-Nginx概述与源码编译安装

接入 Nginx: 轻量级 Web 服务器定位与源码编译安装

纲要

• Nginx 是什么：轻量级 Web 服务器 / 反向代理服务器 / 邮件代理服务器，与 Tomcat 的定位差异
• 为什么并发强：master-worker 多进程模型 + epoll 事件驱动，与 Tomcat 的线程模型对比
• 版本选择：Mainline 与 Stable 的区别，为什么生产用稳定版
• 源码编译安装五步：装依赖 → 下载 → 解压 → ./configure → make && make install
• 依赖包逐个解释：gcc、pcre-devel、zlib-devel、openssl-devel 各自负责什么
• –prefix 的意义：为什么必须显式指定，不指定会装到哪里

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缺少依赖

通过

yum 安装依赖包gcc / pcre-devel / zlib-devel / openssl-devel

wget 下载 nginx-1.16.1.tar.gz

tar -zxvf 解压

./configure –prefix=/usr/local/nginx检查环境 + 生成 Makefile

检查是否通过

make 编译

make install 安装

/usr/local/nginxconf html logs sbin

一、Nginx 是什么

官方定义

Nginx 是一款轻量级的 Web 服务器、反向代理服务器以及电子邮件（IMAP/POP3/SMTP）代理服务器。

拆开看这三重身份：

与 Tomcat 的区别

这是最容易混淆的一组概念。二者都能"部署 Web 项目"，但设计目标完全不同：

生产上的标准架构是 二者配合而非二选一：Nginx 在最外层扛住海量连接、处理静态资源、HTTPS 卸载、限流；动态请求反向代理给后面的 Tomcat/Spring Boot。

为什么并发能力强

Nginx 启动后有两类进程：

• master 进程：只有一个，负责读取配置、管理 worker 进程、接收信号、平滑升级
• worker 进程：默认一个，可配置多个，真正处理请求

关键在于 worker 采用 epoll 多路复用 + 异步非阻塞模型：一个 worker 进程就能同时维持数万连接，连接数与进程数无关。

对比 Tomcat 的线程模型：默认一个请求占一个线程，maxThreads 通常配 200~500，线程上下文切换开销随并发上升而急剧增加。

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Tomcat模型

Tomcat

线程 1 → 连接 1

线程 2 → 连接 2

线程 N → 连接 N

Nginx模型

master 进程

worker 进程 1epoll 管理数万连接

worker 进程 2epoll 管理数万连接

实际项目中的常识：把 worker_processes 设为 CPU 核心数（或 auto），让每个 worker 绑定一个核，避免进程在核之间迁移带来的 CPU 缓存失效。

版本与历史

Nginx 由俄罗斯工程师 Igor Sysoev 开发，最初为 Rambler.ru 站点服务，第一个公开版本 0.1.0 发布于 2004 年 10 月 4 日。

官网提供三类版本：

课程选用 1.16.1（Stable）。不要在生产上追最新版本——新版本意味着新代码路径尚未被大规模验证，而出问题的代价是整站不可用。

二、安装前的准备

环境说明

课程资料中已经提供了安装包 nginx-1.16.1.tar.gz（位于 项目优化/资料/day02/），可以直接用 FinalShell 上传，也可以在 Linux 上直接 wget 下载。

为什么是源码编译而不是 yum install

Linux 章节讲过四种安装方式，这里用的是二进制发布包安装的变体——源码编译安装。原因是：

• yum 源的 Nginx 版本往往很旧，且默认编译参数不含某些模块
• 源码编译可以自定义模块：–with-http_ssl_module、–with-http_v2_module、第三方模块（如 nginx-upsync-module）只能在编译时加
• –prefix 可以指定安装位置，卸载时直接删目录即可，不污染系统目录

代价是需要手动解决依赖、编译耗时。对 Nginx 这种依赖较少的 C 项目来说，代价可接受。

三、安装 Nginx

第一步：安装依赖包

Nginx 使用 C 语言开发，编译前必须有编译环境，同时它依赖几个第三方库：

yum -y install gcc pcre-devel zlib-devel openssl openssl-devel

每个包的作用：

注意带 -devel 后缀的包是开发包，包含头文件（.h）和链接库，gcc 编译时需要。只装运行时包（pcre、zlib）编译会失败。

第二步：下载安装包

先确认 wget 是否可用：

wget
# -bash: wget: command not found

若提示 command not found，先安装：

yum install wget

然后下载：

wget https://nginx.org/download/nginx-1.16.1.tar.gz

wget 的特点值得记一下：它在弱网环境下会自动重试，且支持断点续传——下载中断后重新执行会自动从断点继续，这对大文件很关键（curl -O 默认不支持）。

下载完成后当前目录会出现 nginx-1.16.1.tar.gz。

第三步：解压

tar -zxvf nginx-1.16.1.tar.gz

参数含义：-z 用 gzip 解压，-x 解包，-v 显示过程，-f 指定文件名。解压后得到 nginx-1.16.1/ 目录。

第四步：配置编译环境

cd nginx-1.16.1
./configure –prefix=/usr/local/nginx

这一步不是安装，而是做两件事：

• 环境检查：检测编译器、依赖库、OS 特性是否满足，把结果写入 objs/ngx_auto_config.h
• 生成 Makefile：根据 –prefix 与各种 –with-xxx / –without-xxx 参数，决定编译哪些模块、最终装到哪

输出大致如下：

checking for OS
+ Linux 3.10.0-957.el7.x86_64 x86_64
checking for C compiler … found
+ using GNU C compiler
checking for PCRE library … found
checking for OpenSSL library … found
checking for zlib library … found
…
Configuration summary
+ using system PCRE library
+ using system OpenSSL library
+ using system zlib library

nginx path prefix: "/usr/local/nginx"
nginx binary file: "/usr/local/nginx/sbin/nginx"
nginx configuration prefix: "/usr/local/nginx/conf"
nginx configuration file: "/usr/local/nginx/conf/nginx.conf"
nginx pid file: "/usr/local/nginx/logs/nginx.pid"

最后这段 Configuration summary 是重要信息——它明确告诉你各文件的最终落点。

关于 –prefix：若不指定，默认装到 /usr/local/nginx（Nginx 自身的默认值），但显式指定是良好习惯。更重要的是，后续要加模块时必须用相同的 –prefix 重新编译，否则会把旧安装覆盖掉。

如果需要 HTTPS（现代站点基本必需），应加上：

./configure –prefix=/usr/local/nginx \\
–with-http_ssl_module \\
–with-http_v2_module \\
–with-http_gzip_static_module

编译后加模块不能重新 ./configure 覆盖安装，正确做法是重新编译出一个新二进制，替换 sbin/nginx，再 nginx -s reload。

第五步：编译并安装

make && make install

• make：按 Makefile 编译源代码，产物在 objs/ 目录
• make install：把编译产物、配置文件、HTML 页面复制到 –prefix 指定的目录

课程讲义用的是 make & make install（& 表示两条命令用 && 语义同时执行）。建议用 &&——make 失败时不会继续执行 make install。

验证安装

cd /usr/local/nginx
ls
# conf html logs sbin

四个目录出现即安装成功。

四、完整安装脚本

把上述步骤整理为可重复执行的脚本：

#!/bin/bash
# Nginx 1.16.1 源码编译安装脚本
# 适用：CentOS 7
set -e

NGINX_VERSION=1.16.1
INSTALL_PREFIX=/usr/local/nginx

echo "========== 1. 安装依赖包 =========="
yum -y install gcc pcre-devel zlib-devel openssl openssl-devel

echo "========== 2. 安装 wget =========="
yum -y install wget

echo "========== 3. 下载安装包 =========="
cd /usr/local/src
if [ ! -f nginx-${NGINX_VERSION}.tar.gz ]; then
wget https://nginx.org/download/nginx-${NGINX_VERSION}.tar.gz
fi

echo "========== 4. 解压 =========="
tar -zxvf nginx-${NGINX_VERSION}.tar.gz
cd nginx-${NGINX_VERSION}

echo "========== 5. 配置编译环境 =========="
./configure –prefix=${INSTALL_PREFIX} \\
–with-http_ssl_module \\
–with-http_v2_module \\
–with-http_gzip_static_module

echo "========== 6. 编译并安装 =========="
make && make install

echo "========== 7. 验证 =========="
${INSTALL_PREFIX}/sbin/nginx -v
echo "安装完成，目录：${INSTALL_PREFIX}"

保存为 /usr/local/src/install_nginx.sh，执行：

chmod +x /usr/local/src/install_nginx.sh
/usr/local/src/install_nginx.sh

set -e 的作用是任何一条命令失败就立即退出，避免依赖没装成功时继续执行，最后得到一个看似成功实则残缺的安装。

五、常见问题

防火墙那条要特别注意：生产环境不要直接 systemctl stop firewalld，正确做法是只放行需要的端口：

firewall-cmd –zone=public –add-port=80/tcp –permanent
firewall-cmd –zone=public –add-port=443/tcp –permanent
firewall-cmd –reload
firewall-cmd –zone=public –list-ports

API 速览

官方文档

• Nginx 官网：https://nginx.org/
• Nginx 下载页：https://nginx.org/en/download.html
• Nginx 官方安装文档（Building nginx from Sources）：https://nginx.org/en/docs/configure.html
• Nginx 核心模块指令参考：https://nginx.org/en/docs/ngx_core_module.html
• Nginx 官方管理信号文档：https://nginx.org/en/docs/control.html

总结

Nginx 与 Tomcat 是配合关系而非替代关系。Nginx 扛连接、管静态、做转发；Tomcat 跑 Java 业务逻辑。理解这一点，后面看到「Nginx 部署前端 + 反向代理到 8080」的架构就不会困惑。

并发能力来自模型而非硬件。master 进程管 worker，worker 用 epoll 单进程维持数万连接——这与 Tomcat 一请求一线程是本质差异。生产上 worker_processes 设为 CPU 核数即可，盲目调大反而增加调度开销。

源码编译的核心是 ./configure 这一步。它不装东西，只做环境检查和生成 Makefile。看懂它的 Configuration summary 输出，就知道每个文件最终落在哪里。缺依赖的报错都集中在这一步，按提示补 -devel 包即可。

–prefix 要记牢。将来加模块重编译时必须用同一个 –prefix，否则会覆盖现有安装。想加 ssl 模块的话，第一次装就该带上 –with-http_ssl_module——事后加需要重新编译二进制并平滑替换。

防火墙不要一关了之。测试环境 systemctl stop firewalld 图省事可以理解，生产必须精确到端口放行。

下一篇看 Nginx 安装后的目录结构，搞清楚 conf、html、logs、sbin 四个目录各自放什么，以及 nginx.conf 为什么是后续所有配置的唯一入口。