Java岗大厂面试百日冲刺【Day27】—— Nginx
本文已获得原作者 _陈哈哈 授权并经过重新整理规划后发布。
本栏目Java开发岗高频面试题主要出自以下各技术栈：Java基础知识、集合容器、并发编程、JVM、Spring全家桶、MyBatis等ORMapping框架、MySQL数据库、Redis缓存、RabbitMQ消息队列、Linux操作技巧等。
面试题1：谈一下你对 Nginx 的理解
Nginx 是一款自由的、开源的、高性能的 HTTP 服务器和反向代理服务器；同时也是一个 IMAP、POP3、SMTP 代理服务器。 Nginx 可以作为一个 HTTP 服务器进行网站的发布处理，另外 Nginx 也可以作为反向代理进行负载均衡的实现，在分布式火热的今天，Nginx是再好不过的选择。
为啥我们总说Nginx好用？
- Nginx使用基于事件驱动架构，使得其可以支持数以百万级别的TCP连接；
- 高度的模块化和自由软件许可证使得第三方模块（插件）层出不穷（开源时代的产物）；
- Nginx是跨平台服务器，可以运行在Linux，Windows，FreeBSD，Solaris，AIX，Mac OS等操作系统上；
追问1：正向代理和反向代理区别在哪？
说到代理，我们要明确一个概念，所谓代理就是一个代表、一个渠道；
其实，正向代理和反向代理的关键不同点在于是否处于同一个网络环境下，我们往下看。
正向代理
无法直接访问内网，因为不是同一个网络，这时就需要一个能访问内网（策略放开）的代理服务器，我们将请求发送给代理服务器，然后再将访问到的数据返回给我们；或直接通过代理服务器访问公司内网，然后改bug。我们通过这样的代理服务器访问内网的形式，就是主动代理，代理客户端去访问其他网络。如图：
这种代理模式称为正向代理，正向代理最大的特点是客户端明确要访问的服务器地址（或网络地址）；而服务器只清楚请求来自哪个代理服务器，却不清楚来自哪个具体的客户端；正向代理模式屏蔽或者隐藏了真实客户端信息。
正向代理，代理的是客户端，代客户端发出请求，是一个位于客户端和目标服务器间的服务器，为了从目标服务器取得内容，客户端向代理发送一个请求并指定目标(内网服务器)，然后代理向目标服务器转交请求并将获得的内容返回给客户端。
正向代理的用途：
- 访问原来无法访问的资源，如外网、办公内网
- 可以做缓存，加速访问资源
- 对客户端访问授权，上网进行认证
- 代理可以记录用户访问记录（上网行为管理），对外隐藏用户信息
反向代理
一说起反向代理，大家会不约而同的想到分布式部署。是的，反向代理通常使用在分布式架构中。在客户端明确的前提下，大量访问请求（QPS）涌入。我们后台通过Nginx代理了20个服务器，高QPS打进来后先打到Nginx中，通过Nginx的负载均衡来把请求分发给这20台服务器，减轻了单台服务器负担。这种客户端 → Nginx → 服务器 的模式称为反向代理，如下图：
N个客户端给服务器发送的请求，Nginx服务器接收到之后，按照一定的规则均衡分发给了后端的业务处理服务器进行处理了。此时，请求的客户端是明确的，但是请求具体由哪台服务器处理的并不明确了，Nginx扮演的就是一个反向代理角色。
客户端是无感知代理的存在的，反向代理对外都是透明的，访问者并不知道自己访问的是一个代理。因为客户端不需要任何配置就可以访问。
反向代理，它代理的是服务端，代服务端接收请求，主要用于服务器集群分布式部署的情况下，反向代理隐藏了服务器的信息。
反向代理的作用：
（1）保证内网的安全，通常将反向代理服务器配置为公网访问地址，代理的Web服务器是内网IP。
（2）负载均衡，通过反向代理服务器来优化每个单机服务实例的负载。
- 正向代理中，Proxy和Client同属于一个网，隐藏了客户端信息；
- 反向代理中，Proxy和Server同属于一个网，隐藏了服务端信息；
面试题2：常用的 Nginx 做负载均衡的策略有哪些？
指定权重（weight）轮询（默认，常用）：
指定轮询几率，可以给不同的后端服务器设置一个权重值(weight)，weight和访问比率成正比，接收到的请求按照权重分配到不同的后端服务器，即使在使用过程中，某一台后端服务器宕机，Nginx会自动将该服务器剔除出队列，请求受理情况不会受到任何影响。
这种方式用于调整不同的服务器上请求的分配率；权重数据越大，被分配到请求的几率越大；该权重值，主要是针对实际工作环境中不同的后端服务器硬件配置进行调整的，多用于后端服务器性能不均的情况。
upstream dynamic_tsingxin {
#ip地址1服务器的访问概率：30%
server ip地址1 weight=3;
#ip地址2服务器的访问概率：70%
server ip地址2 weight=7;
}
ip_hash（常用）：
上述方式存在一个问题，在负载均衡系统中，假如用户在某台服务器上登录了，那么该用户第二次请求的时候，由于负载均衡，每次请求都会重新定位到服务器集群中的某一个，那么已经登录某一个服务器的用户再重新定位到另一个服务器，Session信息就丢失了！
这种情况可以采用ip_hash指令解决，如果客户已经访问了某个服务器A，当用户再次访问时，会将请求按访问IP的hash结果分配，自动定位到该服务器A。这样每个访客IP会固定访问一个后端服务器，可以解决session不能跨服务器的问题。
upstream dynamic_tsingxin {
ip_hash; #保证每个访客固定访问一个后端服务器
server ip地址1;
server ip地址2;
}
least_conn：
把请求转发给连接数较少的后端服务器。轮询算法是把请求平均的转发给各个后端，使它们的负载大致相同；但是，有些请求占用的时间很长，会导致其所在的后端负载较高。这种情况下，least_conn就可以达到更好的负载均衡效果。
upstream dynamic_tsingxin {
least_conn; #把请求转发给连接数较少的后端服务器
server ip地址1;
server ip地址2;
}
fair（第三方）
智能调整调度算法，动态根据后端服务器的请求处理到响应的时间进行均衡分配，响应时间短处理效率高的服务器分配到请求的概率高，响应时间长处理效率低的服务器分配到的请求少；
需要注意的是Nginx默认不支持fair算法，如果要使用这种调度算法，请安装upstream_fair模块。
upstream dynamic_tsingxin {
server ip地址1;
server ip地址2;
fair; #实现响应时间短的优先分配
}
面试题3：说几个你常用的 nginx 命令吧
| 命令 | 作用 |
|---|---|
| nginx -s reopen | #重启Nginx |
| nginx -s reload | #重新加载Nginx配置文件，热部署 |
| nginx -s stop | #强制停止Nginx服务，类似kill -9 pid |
| nginx -s quit | #优雅地停止Nginx服务（即处理完所有请求后再停止服务），类似kill pid |
| nginx -V | #显示版本和配置选项信息，然后退出 |
| nginx -t | #检测配置文件是否有语法错误，然后退出 |
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