听阿里云CDN安防技术专家金九讲tengine+lua开发
摘要： 系统介绍tengine的安装、运行和开发，全文包含大量代码示例，由阿里云CDN安防技术专家金九撰写。
1. 介绍
Tengine：轻量级、高性能、高并发、配置化、模块化、可扩展、可移植的Web和反向代理 服务器，Tengine是nginx超集，但做了很多优化，包含了很多比较有用的模块，比如直接包含了lua、proc等很有用的模块。
Lua：一个很轻量级的 脚本，也号称性能最高的 脚本。代码总共不到600k，32个C文件，23个头文件：
可以非常容易的嵌入C和C++工程中，也比较容易与C和C++互动，这也是目前Lua主要的用法。
ngx_lua：一个nginx很重要的第三方模块，作者：章亦春（agentzh、春哥），结合了nginx和Lua各自优点，把Lua嵌入nginx中，使其支持Lua来快速开发基于nginx下的业务逻辑。
https://github.com/openresty/lua-nginx-module
2. 安装
2.1、LuaJIT
2.2、Tengine
tengine最新代码中已经包含lua模块了，直接git clone下来就可以
如果是原生nginx的话，得自行下载lua模块代码：
3. 运行
修改/opt/tengine/conf/nginx.conf:
运行tengine：
root@j9 ~/tengine# /opt/tengine/sbin/nginx
curl访问一下hello_lua：
root@j9 ~/tengine# curl http://localhost/hello_luaLua: hello world!
运行ok。
4、开发
语法
入门
深入
4.1、语法
参考：
Lua简明教程
Lua在线lua学习教程
4.2、入门
4.2.1、API
ngx.print
输出响应内容体；
例如：ngx.print("a", "b", "c")
ngx.say
跟ngx.print的区别只是最后会多输出一个换行符；
例如：ngx.say("a", "b", "c")
ngx.status
设置响应HTTP状态码；
注意，设置状态码仅在响应头发送前有效。当调用ngx.say或者ngx.print时自动发送响应状态码（默认为200）；可以通ngx.headers_sent来判断是否发送了响应状态码。
例如：ngx.status = 200
ngx.exit
设置响应HTTP状态码并退出；
注意，设置状态码仅在响应头发送前有效，并且该函数调用之后该函数后面的lua将被忽略掉，因为已经exit了。
例如：ngx.exit(200)
ngx.header
输出响应头；
注意，头部字段中含有横杠(-)的要转换成下划线(_)，ngx_lua模块自动将_转换成-。
例如：ngx.header["X-Cache"] = "HIT" 或者 ngx.header.X_Cache = "HIT"或者ngx.header.X_Cache = {"AA", "BB"}
ngx.redirect
301或者302重定向
例如：ngx.redirect("http://www.taobao.org", 301)
ngx.log
打印nginx错误日志，日志级别有：ngx.STDERR、ngx.EMERG、ngx.ALERT、ngx.CRIT、ngx.ERR、ngx.WARN、ngx.NOTICE、ngx.INFO、ngx.DEBUG
例如：ngx.log(ngx.ERR, "test: ", "ok")
例子：
测试结果：
ngx.var 读取nginx变量，如nginx变量为$a，则在Lua中通过ngx.var.a获取，也可以给nginx变量赋值如ngx.var.a = "aa"，前提是该变量在nginx中必须存在，不能在Lua中创建nginx变量。另外，对于nginx location中使用正则捕获的捕获组可以使用ngx.var[捕获组数字]获取。
例子
ngx.req.raw_header
未解析的请求头字符串；
例如：ngx.req.raw_header()
ngx.req.get_headers
获取请求头，默认只获取前100个头部，如果想要获取所有头部可以调用ngx.req.get_headers(0)；获取带中划线的请求头时要把中划线转换成下划线使用如headers.user_agent这种方式；如果一个请求头有多个值，则返回的是table；
例如：ngx.req.get_headers()
ngx.req.get_uri_args
获取url请求参数，其用法与ngx.req.get_headers类似；
ngx.req.get_post_args
获取post请求body参数，其用法与ngx.req.get_uri_args类似，但必须提前调用ngx.req.read_body()；
ngx.req.read_body
如果要获取请求的body，则需要调用ngx.req.read_body()，否则获取不到body数据，（ps：也可以在nginx配置文件中加入指令lua_need_request_body on;来开启读取body，但官方不推荐）
ngx.req.discard_body
忽略请求的body
注意，如果处理一个包含body的请求且需要ngx.exit时，需要调用此函数来忽略body，否则nginx可能将body当成header来解析，从而导致400错误；
ngx.req.get_body_data
获取请求body数据
例子
测试结果：
ngx.escape_uri/ngx.unescape_uri
uri编码解码
ngx.encode_args/ngx.decode_args
参数编码解码
ngx.encode_base64/ngx.decode_base64
BASE64编码解码
ngx.md5
md5加密
例子
ngx.shared.DICT
共享内存接口，其中DICT为共享内存zone名称，在nginx.conf中通过指令lua_shared_dict配置，而且lua_shared_dict指令配置的共享内存大小最小值为8k。
例子
ngx.shared.DICT详细说明：http://wiki.nginx.org/HttpLuaModule#ngx.shared.DICT
4.2.2、指令
init_by_lua
每次nginx重新加载配置时执行，可以用它来完成一些耗时模块的加载，或者初始化一些全局配置；
例子：
init_worker_by_lua
每个worker启动之后初始化时执行，通常用于每个worker都要做的工作，比如启动定时任务
例子：
grep一下error.log，会发现两条包含"test init_worker_by_lua"关键字的log，说明每个worker都会执行这个Lua代码。
set_by_lua
语法：set_by_lua resluascriptstr
arg1 $arg2...; 在Lua代码中可以实现所有复杂的逻辑，但是要执行速度很快，不要阻塞；
需要注意的是，这个指令需要加入模块ngx_devel_kit，否则不支持这个指令。
这个指令的Lua代码中不支持以下API：
1、输出（ngx.say、ngx.send_headers……）
2、控制（ngx.exit……）
3、子请求（ngx.location.capture、ngx.location.capture_multi……）
4、cosocket（ngx.socket.tcp、ngx.req.socket……）
5、ngx.sleep
例子：
rewrite_by_lua
执行内部URL重写或者外部重定向(301或者302)，典型的如伪静态化的URL重写。其默认执行在rewrite处理阶段的最后。
需要注意的是：
1、在长连接中如果调用了ngx.exit(200)一个请求，则需要调用ngx.req.discard_body()，否则nginx可能会把当前请求的body当成header解析，从而导致400错误返回码并且长连接被关闭。
2、如果该阶段调用了ngx.exit(ngx.OK)，content_by_lua阶段仍然能得到执行。
例子：
用于访问控制，比如IP黑白名单限制、鉴权。
例子：
测试结果：
注意，如果在access_by_lua中调用ngx.exit(ngx.OK)，content阶段仍然能得到执行。
content_by_lua
content阶段，注意在同一个Location中不要和其他content阶段指令一起使用，比如proxy_pass。
例子：略
header_filter_by_lua和body_filter_by_lua
分别为header_filter阶段和body_filter阶段，其中body_filter可能会被执行多次。
不支持以下API：
输出 (ngx.say、ngx.send_headers)
控制 (ngx.exit、ngx.exec)
子请求 (ngx.location.capture、ngx.location.capture_multi)
Cosocket (ngx.socket.tcp、ngx.req.socket).
比如对后端chunked长度做限制：
测试结果
可以看出当参数len为11时，服务器就直接不返回数据了。
4.3、深入
1、content_by_lua中的代码一定要注意单引号或者双引号，一般用法是外单内双，或者外双内单。
2、在nginx_lua中值为nil的变量不能与字符串或者数字相加，否则nginx会报500错误。
3、lua调试： ngx.log(ngx.ERR，xx)。（tail -f logs/error.log）
4、*_by_lua_file指令指定的文件支持绝对路径和相对路径，其中相对路径是相对nginx工作目录。
5、lua文件的require函数指定的lua模块路径查找顺序，可以从出错信息中看出来：
其中，第一个/opt/libs/lua/a.lua为lua_package_path指定的路径：lua_package_path '/opt/libs/lua/?.lua;;';
第二个./a.lua为相对路径，相对于nginx.conf配置文件，而非包含它的lua文件。
so模块查找顺序类似，但是先查找.lua再查找.so，查找.so时先在lua_package_cpah指定的路径查找：lua_package_cpath '/opt/libs/lua_shared/?.so;;';
可以从出错信息中看出来：
6、lua代码一定要健壮，否则不管lua产生什么错，nginx都会返回500错误，这时可以从error.log中查看错误信息来定位。
7、编写lua代码时最好用local局部变量，不要用全局变量。
8、实现worker级别的全局变量：
可以看出status.counter的值一直是累加的，这是因为require一个模块只load第一次，后续require该模块都会先看全局表中是否已经load过，load过则就不需要再load了，所以status.counter累加其实是累加m.counter。
9、定时任务
API: ok, err = ngx.timer.at(delay, callback, user_arg1, user_arg2, ...)
例子：
注意：在timer处理函数的上下文中不能调用ngx.var.*、ngx.req.*、子请求API、输出API，因为这些API只能在请求上下文中生效。
10、子请求
API：res = ngx.location.capture(uri, options?)
上下文：rewrite_by_lua*, access_by_lua*, content_by_lua*
例子：
正向代理，当源站返回301或者302时代理客户端跳转
可见，当传tag为1时，返回的值就是想要的值，不需要再302重定向了。
注意，子请求只能请求本server的非@location。
另外一个需要注意的是，发起子请求之前修改的变量在子请求的location中是获取不到的，这是因为变量的上下文是在请求结构体r中，而子请求是挂在主请求下面，是两个不同的请求。
实验：
11、location @xx
在ngx.exec跳转之前已经把变量cc的值改成5了，但可以看出这两种跳转方式变量cc的值不一样，这是因为ngx.exec跳转到@cc这个location时，从location rewrite阶段开始执行，而跳转到/cc这个location时是从server rewrite阶段开始执行，而set指令是在server块，就是在这个阶段得到执行的，所以$cc又被赋值成2了。