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

本篇对应课程 day02 的「Nginx 概述」与「下载和安装」，覆盖：

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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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/nginx

conf 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：

身份	作用	在外卖平台中的用途
`Web` 服务器	直接对外提供静态资源（`HTML`/`CSS`/`JS`/图片）	部署移动端与后台的前端页面
反向代理服务器	接收客户端请求，转发给后端真实服务器，再把响应回给客户端	把 `/api/` 请求转发到 `8080` 端口的 `Spring Boot`
邮件代理服务器	代理 `IMAP`/`POP3`/`SMTP`	本项目中不使用

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：

维度	`Nginx`	`Tomcat`
核心职责	`HTTP` 服务、反向代理、负载均衡、静态资源	`Servlet` 容器，运行 `Java Web` 应用
处理静态资源	极强，直接 `sendfile` 零拷贝	较弱，`DefaultServlet` 处理效率低
处理动态请求	不支持，必须转发	原生支持（执行 `Servlet`/`JSP`）
并发模型	多进程 + `epoll` 事件驱动，`C10K` 轻松	线程池，`BIO`/`NIO`，线程数受限
内存占用	极低，静态服务场景数 `MB`	较高，`JVM` 堆内存起步
典型部署位置	最外层，面向公网	`Nginx` 之后，内网

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
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 1

epoll 管理数万连接
worker 进程 2

epoll 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：

版本类型	说明	适用场景
`Mainline version`	主线版，包含最新特性与修复，更新频繁	追求新特性、能接受风险
`Stable version`	稳定版，只合入严重 `Bug` 修复	生产推荐
`Legacy versions`	历史版本	兼容遗留环境

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

项目	值
操作系统	`CentOS 7`
`Nginx` 版本	`1.16.1`
安装目录	`/usr/local/nginx`
远程工具	`FinalShell`

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：

bash 复制代码

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

每个包的作用：

包名	作用	缺失后果
`gcc`	`C` 语言编译器	`./configure` 报 `C compiler cc is not found`
`pcre-devel`	`Perl` 兼容正则表达式库	无法使用 `location` 正则匹配、`rewrite`
`zlib-devel`	压缩库	无法开启 `gzip` 压缩
`openssl`	`SSL` 运行库	无法提供 `HTTPS`
`openssl-devel`	`SSL` 开发头文件	无法编译 `http_ssl_module`

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：

bash 复制代码

wget
# -bash: wget: command not found

若提示 command not found，先安装：

bash 复制代码

yum install wget

然后下载：

bash 复制代码

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

bash 复制代码

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

bash 复制代码

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：

txt 复制代码

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：

bash 复制代码

./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

bash 复制代码

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

bash 复制代码

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：

bash 复制代码

#!/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：

bash 复制代码

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

现象	原因	解决
`./configure` 报 `C compiler cc is not found`	未装 `gcc`	`yum -y install gcc`
报 `the HTTP rewrite module requires the PCRE library`	未装 `pcre-devel`	`yum -y install pcre-devel`
报 `SSL modules require the OpenSSL library`	未装 `openssl-devel`	`yum -y install openssl openssl-devel`
`wget: command not found`	未装 `wget`	`yum install wget`
`make` 报 `No rule to make target`	`./configure` 未成功	回到上一步看报错，装完依赖重跑
启动后浏览器访问不到	防火墙未放行 `80` 端口	`systemctl stop firewalld` 或 `firewall-cmd --zone=public --add-port=80/tcp --permanent && firewall-cmd --reload`
报 `Address already in use`	`80` 端口被占用（`Apache` 等）	`netstat -tunlp

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：

bash 复制代码

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

命令 / 参数	作用
`yum -y install gcc pcre-devel zlib-devel openssl openssl-devel`	安装 `Nginx` 编译所需的全部依赖
`wget <url>`	从指定 `URL` 下载文件，支持断点续传
`yum install wget`	安装 `wget` 命令
`tar -zxvf <file>`	解压 `.tar.gz` 包（`-z` gzip、`-x` 解包、`-v` 显示过程、`-f` 指定文件）
`./configure --prefix=<dir>`	检查编译环境并生成 `Makefile`，`--prefix` 指定安装目录
`./configure --with-http_ssl_module`	启用 `HTTPS` 支持
`./configure --with-http_v2_module`	启用 `HTTP/2`
`./configure --with-http_gzip_static_module`	启用预压缩文件支持
`make`	按 `Makefile` 编译源码
`make install`	把编译产物安装到 `--prefix` 指定目录
`make && make install`	编译成功后立即安装
`systemctl stop firewalld`	关闭防火墙（仅测试环境）
`firewall-cmd --add-port=80/tcp --permanent`	永久放行 `80` 端口（生产推荐）
`netstat -tunlp	grep :80`

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。

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

一、Nginx 是什么

官方定义

与 Tomcat 的区别

为什么并发能力强

版本与历史

二、安装前的准备

环境说明

为什么是源码编译而不是 yum install

三、安装 Nginx

第一步：安装依赖包

第二步：下载安装包

第三步：解压

第四步：配置编译环境

第五步：编译并安装

验证安装

四、完整安装脚本

五、常见问题

API 速览

官方文档

总结

为什么是源码编译而不是 `yum install`