OpenResty：特权进程和定时任务
定时任务
在 OpenResty 中，有时候需要在后台定期地执行某些任务，比如同步数据、清理日志等。最容易想到的方法，便是对外提供一个 API 接口，在接口中完成这些任务；
然后用系统的 crontab 定时调用 curl，来访问这个接口，进而曲线地实现这个需求。
不过，这样会给运维带来更高的复杂度。所以， OpenResty 提供了 ngx.timer 来解决这类需求。可以把ngx.timer看作是 OpenResty 模拟的客户端请求，用以触发对应的回调函数。
OpenResty 的定时任务可以分为下面两种：
- ngx.timer.at，用来执行一次性的定时任务；
- ngx.time.every，用来执行固定周期的定时任务。
使用ngx.timer可以突破 init_worker_by_lua 中不能使用 cosocket 的限制。
下面这段代码，启动了一个延时为0的定时任务。它启动了回调函数 handler，并在这个函数中，用 cosocket 去访问一个网站：
init_worker_by_lua_block {
local function handler()
local sock = ngx.socket.tcp()
local ok, err = sock:connect(“www.baidu.com", 80)
end
local ok, err = ngx.timer.at(0, handler)
}
这样，就绕过了 cosocket 在这个阶段不能使用的限制。
ngx.timer.at 并没有解决周期性运行这个需求，在上面的示例中，它是一个一次性的任务。
基于 ngx.timer.at 这个API，如果要做到周期性运行：
- 可以在回调函数中，使用一个 while true 的死循环，执行完任务后 sleep 一段时间，自己来实现周期任务；
- 你还可以在回调函数的最后，再创建另外一个新的 timer。
timer 的本质是一个请求，虽然这个请求不是终端发起 的；而对于请求来讲，在完成自己的任务后它就要退出，不能一直常驻，否则很容易造成各种资源的泄漏。
第一种使用 while true 来自行实现周期任务的方案并不靠谱。第二种方案虽然是可行的，但递归地创建 timer ，并不容易理解。
OpenResty 后面新增的 ngx.time.every API，就是专门为了解决这个问题而出现的，它是更加接近 crontab 的解决方案。
在启动了一个 timer 之后，就再也没有机会来取消这个定时任务了，毕竟 ngx.timer.cancel 还是一个 todo 的功能。
就会面临一个问题：定时任务是在后台运行的，并且无法取消；如果定时任务的数量很多，就很容易耗尽系统资源。
所以，OpenResty 提供了 lua_max_pending_timers 和 lua_max_running_timers 这两个指令，来对其进行限制。前者代表等待执行的定时任务的最大值，后者代表当前正在运行的定时任务的最大值。
可以通过 Lua API，来获取当前等待执行和正在执行的定时任务的值：
content_by_lua_block {
ngx.timer.at(3, function() end)
ngx.say(ngx.timer.pending_count())
}
这段代码会打印出 1，表示有 1 个计划任务正在等待被执行。
content_by_lua_block {
ngx.timer.at(0.1, function() ngx.sleep(0.3) end)
ngx.sleep(0.2)
ngx.say(ngx.timer.running_count())
}
这段代码会打印出 1，表示有 1 个计划任务正在运行中。
特权进程
Nginx 主要分为 master 进程和 worker 进程，其中，真正处理用户请求的是 worker 进程。可以通过 lua-resty-core 中提供的 process.type API ，获取到进程的类型。
运行下面这个函数：
resty -e 'local process = require "ngx.process"
ngx.say("process type:", process.type())'
返回的结果不是 worker， 而是single。这意味 resty 启动的 Nginx 只有 worker 进程， 没有 master 进程。在 resty 的实现中，下面这样的一行配置， 关闭了 master 进程：
master_process off;
而OpenResty 在 Nginx 的基础上进行了扩展，增加了特权进程：privileged agent。特权进程很特别：
它不监听任何端口，这就意味着不会对外提供任何服务；
它拥有和 master 进程一样的权限，一般来说是 root 用户的权限，这就让它可以做很多 worker 进程不可能完成的任务；
特权进程只能在 init_by_lua 上下文中开启；
特权进程只有运行在 init_worker_by_lua 上下文中才有意义，因为没有请求触发，也就不会走到content、access 等上下文去。
来看一个开启特权进程的示例：
init_by_lua_block {
local process = require "ngx.process"
local ok, err = process.enable_privileged_agent()
if not ok then
ngx.log(ngx.ERR, "enables privileged agent failed error:", err)
end
}
通过这段代码开启特权进程后，再去启动 OpenResty 服务，可以看到，Nginx 的进程中多了特权进程：
nginx: master process nginx: worker process nginx: privileged agent process
特权进程不监听端口，也就不能被终端请求触发，那就只有使用gx.timer ，来周期性地触发：
init_worker_by_lua_block {
local process = require "ngx.process"
local function reload(premature)
local f, err = io.open(ngx.config.prefix() .. "/logs/nginx.pid", "r")
if not f then
return
end
local pid = f:read()
f:close()
os.execute("kill -HUP " .. pid)
end
if process.type() == "privileged agent" then
local ok, err = ngx.timer.every(5, reload)
if not ok then
ngx.log(ngx.ERR, err)
end
end
}
上面这段代码，实现了每 5 秒给 master 进程发送 HUP信号量的功能
非阻塞的 ngx.pipe
上面示例中，使用了 Lua 的标准库，来执行外部命令行，把信号发送给了 master 进程，这种操作是会阻塞的。
os.execute("kill -HUP " .. pid)
lua-resty-shell 库来调用命令行就是非阻塞的：
$ resty -e 'local shell = require "resty.shell" > local ok, stdout, stderr, reason, status = > shell.run([[echo "hello, world"]]) > ngx.say(stdout)' hello, world
这段代码可以算是 hello world 的另外一种写法了，它调用系统的 echo 命令来完成输出。类似的，可以 用 resty.shell ，来替代 Lua 中的 os.execute 调用。
lua-resty-shell 的底层实现，依赖了 lua-resty-core 中的 [ngx.pipe] API，所以，这个 使用 lua-resty-shell 打印出 hello wrold 的示例，改用 ngx.pipe ，可以写成下面这样:
$ resty -e 'local ngx_pipe = require "ngx.pipe"
> local proc = ngx_pipe.spawn({"echo", "hello world"})
> local data, err = proc:stdout_read_line()
> ngx.say(data)'
hello world
OpenResty 在做一个更好用的 Nginx 的前提下，也在尝试往通用平台的方向上靠拢，希望开发者能够尽量统一技术栈，都用 OpenResty 来解决开发需求。这对于运维来说是相当友好的，因为只要部署一个 OpenResty 就可以了，维护成本更低。
