Nginx error_log与Access_log日志选项详解

nginx配置中日志配置指令：
1、error_log
2、access_log：记录访问日志

如果access日志和error日志都是常量文件名(因为access支持变量文件名，后续会讲到)，那么nginx进程会缓存文件描述符直到进程结束。

什么时候日志的fd会改变?

1)、nginx进程重启。
2)、收到了NGX_REOPEN_SIGNAL信号，会产生新的日志文件。

其他情况下，日志的fd不变，所以当进程运行中，删除了日志文件的话，并不会生成新的日志文件，且日志都会丢失

一、先说error_log:
nginx有两个模块支持error_log指令：
一个是 ngx_errlog_module ，这个模块只有一个指令，就是error_log ，配置类型为：NGX_MAIN_CONF，回调函数为：ngx_error_log;
另一个是 ngx_http_core_module，这个模块中也有指令：error_log ，配置类型为：NGX_HTTP_MAIN_CONF|NGX_HTTP_SRV_CONF|NGX_HTTP_LOC_CONF，回调函数为：

这样会产生几个疑问:
1：为什么需要两个相同的指令实现相同的功能。
2：两个指令的类型均支持NGX_HTTP_MAIN_CONF ，那么在main中配置的error_log到底使用的是哪一个
3：两者的作用关系。

解释：
nginx在进行模块注册时，会发现 ngx_errlog_module 模块是先于 ngx_http_core_module 模块注册的 。
在nginx在解析配置文件时 ，见到 error_log，会按照注册模块的顺序查找指令，这样，会先找到ngx_errlog_module模块，如果此时，error_log是在main配置的，那么和ngx_errlog_module模块error_log的NGX_HTTP_MAIN_CONF match，执行ngx_error_log。

如果error_log是在http{}配置的，也会按照注册模块的顺序查找指令，找到ngx_errlog_module模块的error_log，发现type是NGX_HTTP_MAIN_CONF，不match，继续往下找，找到ngx_http_core_module的error_log，type是NGX_HTTP_MAIN_CONF|NGX_HTTP_SRV_CONF|NGX_HTTP_LOC_CONF ，match后执行ngx_http_core_error_log。

上面提到了ngx_error_log 和 ngx_http_core_error_log两个函数，这两个函数的功能基本一致，但是因为两个配置作用域不同，所以配置存储位置不同：ngx_errlog_module存储在cycle->new_log，ngx_http_core_module存储在http core模块数据结构ngx_http_core_loc_conf_s的error_log(在此简写成：clcf->error_log)。
clcf->error_log是http模块中的，其主要记录和http请求相关的日志。

cycle->new_log主要记录如进程启动，event等。

但是主进程启动时，此时还没有读取配置文件，即没有指定日志打印在哪里。nginx这时候虽然可以将一些出错内容或者结果输到标准输出，但是如果要记录一些系统初始化情况，socket监听状况，还是需要写到日志文件中去的。

在nginx的main函数中，首先会调用ngx_log_init 函数，默认日志文件为：
安装路径/logs/error.log，如果这个文件没有权限访问的话，会直接报错退出。

在mian函数结尾处，在ngx_master_process_cycle函数调用之前，会close掉这个日志文件。
如果只在main配置了error_log，http{}中没有设置，那么clcf->error_log赋值为clcf->error_log，如下：
 

为什么不把两个指令合并到一起？
首先，模块注册顺序：
 

可见ngx_errlog_module 和 ngx_http_core_module中间有n多模块。这些模块是独立于http的，而且需要日志的打印，这些日志肯定是需要记录的。
则此模块不可省，那么考虑把ngx_http_core_module的error_log合并过来呢，想想也不行，为什么呢?

想想ngx_errlog_module将error_log信息存在哪里，想想ngx_http_core_module的error_log信息存在哪里。
在调用ngx_error_log时候，把针对不同server或者location的error_log信息存储在哪里。(模块之间不能深度耦合)

为了两个模块互不影响，这是个好办法呀!

二：access_log
access_log指令是属于ngx_http_log_module模块。

ngx_http_log_module有三个指令：
 

每个block都可以配置上面的指令 ，这些指令对应着各个block配置中的loc[ngx_http_log_module.index](要理解这个，需要知道配置文件的整个解析过程和block对应关系)，即下面这个数据结构：
 

关于access_log主要有以下几个点：
1、ngx_http_log_module是属于nginx状态机最后一个阶段NGX_HTTP_LOG_PHASE的处理模块，即一个http请求结束时执行的，它的任务就是打印这次request的访问情况。

2、access_log支持根据变量指令路径，如：
 

3、不管是变量路径还是常量路径，都将信息放入了 ngx_http_log_loc_conf_t的logs这个数组里进行管理，logs数组的元素是ngx_http_log_t。
 

当是常量时使用file记录，这个文件记录会放入到cycle->open_files
 

当是变量时使用script记录：
 

4、不管是error_log还是access_log，nginx都是通过保存文件句柄来进行快速写日志文件的。
但是，因为access_log支持根据变量指令路径，如果按照request或者ip来分隔不同的access日志，那么可想而至，若还按照保存文件句柄的方式来写日志文件，会造成系统fd的大量占用。
nginx在此进行了优化：
1)如果用常量指定acess日志路径：
 

那么和error_log一样，将文件路径名称放到cycle->open_files中去，这是个list，在路径加入这个list时会进行除重操作的。在所有的模块初始化完毕，会依次打开这些文件路径，获取到fd，以备打印日志使用。
打印日志时调用函数：ngx_write_fd

2)如果用变量指定acess日志路径：
使用script标记日志文件为变量文件名的。
打印日志时调用函数：ngx_http_log_script_write

在这个函数里，体现出了对缓存fd的管理。这些和指令open_file_log_cache的配置是息息相关的(后面会详细介绍)。

打日志的函数：
 

5、说到缓存文件描述符，nginx有两个指令是管理缓存文件描述符的
一个就是本文中说到的ngx_http_log_module模块的open_file_log_cache;
一个是ngx_http_core_module模块的 open_file_cache;

前者是只用来管理access变量日志文件。
后者用来管理的就多了，包括：static，index，tryfiles，gzip，mp4，flv，看到了没，都是静态文件哦!

这两个指令的handler都调用了函数 ngx_open_file_cache_init ，这就是用来管理缓存文件描述符的第一步：初始化
 

可以看到nginx管理缓存文件描述符，使用了红黑树和队列，这个后续还是作为一篇文章来叙述吧，涉及的内容有点多，本文还是以分析日志模块为主。

6、说一下指令 open_file_log_cache
1)nginx下默认这个指令的配置是：open_file_log_cache off;
不对access变量日志文件的fd做缓存，每写一个文件就打开，然后写日志。那么这个文件fd什么时候关闭呢。
这就涉及到nginx内存管理的cleanup了，cleanup可以注册，在内存池被销毁时，调用cleanup链表中各个cleanup的handler(详细可以去翻阅nginx内存池管理)
而此时的文件fd就是在request完毕后，销毁内存池时，关闭fd。

配置open_log_file_cache off; 时的运行

这是获取access变量文件fd的函数，返回值应该是access日志的fd。
 

2)如果配置open_file_log_cache的话，支持四种参数：