用 Java 扩展 Nginx（nginx-clojure 入门实战）-阿里云开发者社区

用 Java 扩展 Nginx（nginx-clojure 入门实战）

2022-08-09 1475

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简介： 让 Java 代码直接在 Nginx 上运行？这么有趣的功能，随本文一起来实战体验吧，图文并茂，一定能成功的那种实战

本篇概览

今天咱们以 Java 程序员的视角，来聊聊如何用 Java 来扩展 Nginx 的能力，全文由以下内容组成：

什么是 Nginx
什么是 Nginx 扩展
扩展 Nginx，意义何在？
想用 Java 扩展 Nginx 会有问题吗？
主角登场：nginx-clojure 模块，让 Java 扩展 Nginx 成为显示

总的来说这是一篇从概念到实践的入门文章，接下来，一起开始愉快的 nginx-clojure 之旅吧！

关于 Nginx

以欣宸自己为例，nginx 对 java 程序员来说并不陌生，下图应该是最常见的使用场景了：反向代理

关于 Nginx 扩展

除了反向代理，nginx 的模块化机制让 nginx 具备了更多丰富的特性，例如 ngx_http_log_module（日志）、ngx_http_rewrite_module（重定向）等
除了官方模块，还有很多强大第三方模块可以选择，如下图，更多详情参考：https://www.nginx.com/resources/wiki/modules/

大名鼎鼎的 OpenResty 就是基于 Nginx 扩展的，用 Lua 做二次开发 web 功能，得到了广泛的应用
如此看来，在 nginx 上做二次开发并非神秘高深莫测，我们也可以按照自己的需要去定制和扩展 nginx 的功能
作为一名 Java 程序员，自然就想到了：可以用 Java 去扩展 Nginx 的能力吗？

为什么要用 java 对 nginx 扩展？

把 java 代码写在 nginx 上，让 nginx 与业务耦合的可能性变大，经验丰富的您一定会发现这是个危险的趋势，毕竟 nginx 已经接近后台服务的最外层了，稳定是首要考虑的，正常情况下，下图这种用法才是生产环境的常见 fang 方案：将 nginx 作为反向代理，业务功能独立部署

这么看来，在 nginx 上写 java 代码是否合适呢？欣宸给不出权威答案，但是可以从大神的作品中得到启示
开涛大神的《跟我学Nginx+Lua开发》讲述了如何用 OpenResty 在 Nginx 上用 Lua 进行开发，适用于 web 应用、接入网关、Web 防火墙、缓存服务器等场景下，并且在实体书《亿级流量网站架构核心技术》也有详细说明，例如京东商品详情页，就是在 nginx 上读取缓存直接返回的
综上所述，欣宸不会因为学习了这个技术，就把业务逻辑全部在 nginx 上实现，但是在缓存、鉴权等场景，可以考虑用熟悉的 java 在 nginx 上实现

Java 程序员的尴尬

定制 Nginx，打造高性能 Web 服务，带着这个美好憧憬，我打开了有关模块开发的 Nginx 官方资料
然后，画风开始剧变，而且是朝着我不想面对的方向，如下图

模块开发用的居然是 C 语言！然而，欣宸只是个精通 CRUD 的 Java 程序员啊
这可怎么办？随手打开一个网页就让梦想破灭？

nginx-clojure，让 Java 扩展 nginx 成为现实

经过一番搜索，终于找到了 nginx-clojure 模块，如下图，是它让 java 扩展 nginx 成为现实

nginx-clojure 的作用很好理解：OpenResty 支持用 Lua 扩展 nginx，nginx-clojure 支持用 Java 扩展 nginx

关于 nginx-clojure

nginx-clojure 是个第三方 Nginx 模块，官方的介绍是 Nginx module for embedding Clojure / Java / Groovy programs, typically those Ring based handlers
nginx-clojure 模块支持嵌入式 Clojure(闭包)、Java、Groovy 等基于 Ring 的处理器（handler），那什么是 Ring 呢？
Ring 在 Clojure 中是一个构建 Web 应用的底层接口和库. 它和 Ruby 的 Rack, Python 里面的 WSGI 或者 Java Servlet 规范相似
从 java 开发者角度来看，就是开发 NginxJavaRingHandler 的实现类，然后该类可以在 nginx-clojure 模块中被运行
nginx-clojure 的最新版本是 v0.5.2，官网地址是：https://nginx-clojure.github.io

实战功能介绍

尽管 nginx-clojure 支持很多功能，但是篇幅所限，因此本篇以了解为主，还是经典的 Hello world，更多精彩内容留给后续的系列文章
今天的实战效果如下图，咱们编写 HelloHandler.java 并在 nginx 做好配置，然后用浏览器发起请求后，HelloHandler 的代码就会被执行，浏览器会收到 HelloHandler 返回的内容，这就证实了 java 代码可以在 nginx 上运行：

为了实现上述功能，接下来的操作步骤如下图：

感谢您听我唠叨了这么久，接下来，实战开始

环境信息

这里给出我的实战环境信息供您参考，这个环境可以正常运行所有实战：

操作系统：macOS Big Sur 11.5.2 (20G95）
JDK：1.8.0_281
Maven：3.8.1

下载集成了 nginx-clojure 模块的 nginx 包

咱们要做的第一件事是下载一个特别的 nginx，之所以说它特别，是因为它已集成了 nginx-clojure 模块，开箱即用
下载地址：https://sourceforge.net/projects/nginx-clojure/files/ ，如下图红框，我这里选择的是最新的 0.5.2 版本：

解压 nginx 包

下载完毕后，解压，得到名为 nginx-clojure-0.5.2 的文件夹，里面的内容如下

接下来根据您的操作系统对可执行文件做重命名，我这边是 macOS，所以把 nginx-macosx 重命名为 nginx，如果是 linux，把 nginx-linux-64 重命名为 nginx，如果是 windows，就把 nginx-win64.exe 重命名为 nginx.exe
上述重命名操作是 nginx-clojure 官方推荐的，统一可执行文件名，这样运行文档中的命令就统一了
执行命令./nginx -v，控制台响应如下，可见 nginx 版本是 1.18.0：

./nginx -vnginx version: nginx/1.18.0

编码，开发 java 版 handler

接下来开始写代码，先新建一个 maven 工程（我这里名叫 simple-hello），pom.xml 中需要配置 repository 节点，以及唯一的依赖 nginx-clojure，如下所示：

<repositories><repository><id>clojars.org</id><url>http://clojars.org/repo</url></repository></repositories><dependencies><dependency><groupId>nginx-clojure</groupId><artifactId>nginx-clojure</artifactId><version>0.5.2</version></dependency></dependencies>

然后新增文件 HelloHandler.java，如下所示，代码非常简单，实现 NginxJavaRingHandler 接口，invoke 方法返回的数组中只有三个元素：返回码、响应 header 的键值对集合、响应 body 内容：

packagecom.bolingcavalry.simplehello;
importnginx.clojure.java.ArrayMap;
importnginx.clojure.java.NginxJavaRingHandler;
importjava.time.LocalDateTime;
importjava.util.Map;
importstaticnginx.clojure.MiniConstants.CONTENT_TYPE;
importstaticnginx.clojure.MiniConstants.NGX_HTTP_OK;
/*** @author zq2599@gmail.com* @Title: 产生内容的handler* @Package* @Description:* @date 2/1/22 12:41 PM*/publicclassHelloHandlerimplementsNginxJavaRingHandler {
@OverridepublicObject[] invoke(Map<String, Object>request) {
returnnewObject[] {
NGX_HTTP_OK, //http status 200ArrayMap.create(CONTENT_TYPE, "text/plain"), //headers map"Hello, Nginx clojure! "+LocalDateTime.now()  //response body can be string, File or Array/Collection of them        };
    }
}

至此，编码完成，欣宸精通 Hello World 果然并非空穴来风…

编译，生成 jar

在 pom.xml 所在目录执行编译构建的命令 mvn clean package -U，会在 target 目录下生成 jar 包，只有 3K 大小：

jar 放入 nginx 的 jars 目录

将前面生成的 simple-hello-1.0-SNAPSHOT.jar 文件放入下图红框的 jars 文件夹内

修改 nginx 的配置

打开 nginx-clojure-0.5.2/conf/nginx.conf 文件，在 server 配置中增加一个 location 配置，内容如下，指定了 handler 类型，以及对应的 java 类：

location /java {
         content_handler_type 'java';
         content_handler_name 'com.bolingcavalry.simplehello.HelloHandler';
}

修改后，完整的 nginx.conf 内容如下，可见有很多 java 相关的配置，在本篇咱们都保持不动，留待后面的文章解锁：

###you can uncomment next two lines for easy debug###Warning: if master_process is off, there will be only one nginx worker running. Only use it for debug propose.#daemon  off;#master_process  off;#user  nobody;worker_processes1;
#error_log  logs/error.log;#error_log  logs/error.log  notice;#error_log  logs/error.log  info;#pid        logs/nginx.pid;events {
worker_connections1024;
}
http {
includemime.types;
default_typeapplication/octet-stream;
#log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '#                  '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '#                  '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';#access_log  logs/access.log  main;sendfileon;
#tcp_nopush     on;#keepalive_timeout  0;keepalive_timeout65;
#gzip  on;jvm_pathauto;
### Set my app jars and resources, it must include nginx-clojure runtime jar,e.g. nginx-clojure-0.5.1.jar and ### for clojure user clojure runtime jar is also needed.### See http://nginx-clojure.github.io/directives.html#jvm_classpathjvm_classpath"libs/*:jars/*";
###jvm heap memory#jvm_options "-Xms1024m";#jvm_options "-Xmx1024m";#for enable java remote debug uncomment next two lines#jvm_options "-Xdebug";#jvm_options "-Xrunjdwp:server=y,transport=dt_socket,address=840#{pno},suspend=n";###threads number for request handler thread pool on jvm, default is 0. ###check more details from #jvm_workers 8;server {
listen8080;
server_namelocalhost;
#charset koi8-r;#access_log  logs/host.access.log  main;location/ {
roothtml;
indexindex.htmlindex.htm;
        }
#error_page  404              /404.html;# redirect server error pages to the static page /50x.html#error_page500502503504/50x.html;
location=/50x.html {roothtml;
        }
location/clojure {
handler_type'clojure';
handler_code'             (fn[req]
              {
                :status200,
                :headers {"content-type""text/plain"},
                :body"Hello Clojure & Nginx!"                })
';       }
location/java {
content_handler_type'java';
content_handler_name'com.bolingcavalry.simplehello.HelloHandler';
       }
#      location /groovy {#          handler_type 'groovy';#          handler_code ' #               import nginx.clojure.java.NginxJavaRingHandler;#               import java.util.Map;#               public class HelloGroovy implements NginxJavaRingHandler {#                  public Object[] invoke(Map<String, Object> request){#                     return [200, //http status 200#                             ["Content-Type":"text/html"], //headers map#                             "Hello, Groovy & Nginx!"]; //response body can be string, File or Array/Collection of them#                  }#               }#          ';#       }#             }
}

启动 nginx

启动命令很简单，在 nginx-clojure-0.5.2 目录下执行./nginx
如果启动失败了，请打开 nginx-clojure-0.5.2/logs/error.log 查看问题，例如我这里遇到过端口占用导致启动失败：

2022/02/02 17:45:07 [emerg] 27703#0: bind() to 0.0.0.0:8080 failed (48: Address already in use)2022/02/02 17:45:07 [emerg] 27703#0: bind() to 0.0.0.0:8080 failed (48: Address already in use)2022/02/02 17:45:07 [emerg] 27703#0: bind() to 0.0.0.0:8080 failed (48: Address already in use)2022/02/02 17:45:07 [emerg] 27703#0: bind() to 0.0.0.0:8080 failed (48: Address already in use)2022/02/02 17:45:07 [emerg] 27703#0: bind() to 0.0.0.0:8080 failed (48: Address already in use)2022/02/02 17:45:07 [emerg] 27703#0: still could not bind()

验证

打开 postman 验证服务是否正常，请求地址是 http://127.0.0.1:8080/java
响应如下图所示，符合预期，返回的就是咱们定制的 HelloHandler 的内容

至此，nginx-clojure 的入门操作就完成了，虽然寥寥几行代码，但却给 java 程序员打开了一扇窗：用咱们熟悉的技术去扩展 nginx，打造更符合业务的 web 服务器，以最短链路完成 web 响应
本篇只是 nginx-clojure 之旅的开端，先对 nginx-clojure 有个清晰的认识，接下来的文章咱们会深度探索它，让它更好的服务于业务

源码下载

本篇的完整源码可在 GitHub 下载到，地址和链接信息如下表所示(https://github.com/zq2599/blog_demos)：

这个 git 项目中有多个文件夹，本篇的源码在 nginx-clojure-tutorials 文件夹下，如下图红框所示：

欢迎关注阿里云开发者社区博客：程序员欣宸

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用 Java 扩展 Nginx（nginx-clojure 入门实战）

本篇概览

关于 Nginx

关于 Nginx 扩展

为什么要用 java 对 nginx 扩展？

Java 程序员的尴尬

nginx-clojure，让 Java 扩展 nginx 成为现实

关于 nginx-clojure

实战功能介绍

环境信息

下载集成了 nginx-clojure 模块的 nginx 包

解压 nginx 包

编码，开发 java 版 handler

编译，生成 jar

jar 放入 nginx 的 jars 目录

修改 nginx 的配置

启动 nginx

验证

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