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Nginx+lua 实现调用.so文件

2017-08-17 源码库 www.aspku.com 大字

最近在和智能硬件部门一起,做一个室内定位的服务,该服务根据手机端传过来的beacon设备列表,根据一定的算法计算出具体的商场,并将商场ID和beason设备列表作为参数,调用.so文件中的计算方法,得出位置数据(坐标:x、y、z),返回给手机端。

因为服务对QPS要求比较高,并且都是纯查询操作,于是决定使用Nginx+lua+Redis的架构(该架构在公司内部已成主流,比较成熟)。下面我将对lua调用.so文件的方式,做一下介绍。

lua调用.so文件,主要有两种方式:

1.Lua直接调用动态链接库,具体可参考 技术分享 。
2.使用C写一个Wrapper。

鉴于第一种方式需要引入第三方工具包,并且效率不高,所以我们采用第二种方式来实现。具体实现过程如下:

1.编写业务代码,其中包括业务方法的封装器。

  static int lua_Locate( lua_State* L )
  {
    long handle = lua_tonumber( L, 1 );
    const char* beacon_rssi_json = lua_tostring( L, 2 );

    vector<RSSI_INFO> rssi_info_vec;

    FingerprintLocationServer* p = (FingerprintLocationServer*)handle;

    ConvertJson2CppRSSI( beacon_rssi_json, rssi_info_vec );

    double x;
    double y;
    float floor;

    p->UpdateBeaconSignalGetResult( rssi_info_vec, x, y, floor );

    lua_pushnumber(L,x);
    lua_pushnumber(L,y);
    lua_pushnumber(L,floor);

    return 3;
  }

  static const struct luaL_Reg myLib[] =  
  { 
    {"lua_Locate", lua_Locate}, 
    {NULL, NULL}    //数组中最后一对必须是{NULL, NULL},用来表示结束   
  }; 

  int luaopen_mLualib(lua_State *L) 
  { 
    luaL_register(L, "FPCalc", myLib); 
    return 1;    // 把myLib表压入了栈中,所以就需要返回1 
  }

其中,wapper函数的函数名有个命名规则,前缀为luaopen,后面就是lua中require的字符串,否则将会报类似于下面的异常:

lua entry thread aborted: runtime error: error loading module 'mLualib' from file '/var/wdd/wrs/webroot/intelligent_lua/mLualib.so':
  /var/wdd/wrs/webroot/intelligent_lua/mLualib.so: undefined symbol: _Z13lua_tolstringP9lua_StateiPm
stack traceback:
coroutine 0:
  [C]: in function 'require'
  /var/wdd/wrs/webroot/intelligent_lua/location.lua:18: in function...

另外,如果是.cpp文件,在luaopen_mylib一定要加 extern "C", 否则导出的函数会被重命名,切记切记! 关于extern "C",请参考 extern "C" 用法解析。

2.Nginx配置文件中指定so包所在的文件夹。

lua_package_cpath '/var/wdd/wrs/webroot/intelligent_lua/?.so;;';

注意,这里有很多种配置方式,只要让lua能找到so文件即可,比如可以通过lua代码package.cpath来引入(参阅下面代码段)或者直接把so文件复制lua环境变量指定的目录里等。
package.cpath = '/usr/local/lib/lua/5.1/?.so;'        --搜索so模块

如果未指定cpath或者cpath中找不到so文件,系统会报如下异常:

no file './mLualib.lua'
  no file '/usr/local/openresty/luajit/share/luajit-2.1.0-beta1/mLualib.lua'
  no file '/usr/local/share/lua/5.1/mLualib.lua'
  no file '/usr/local/share/lua/5.1/mLualib/init.lua'
  no file '/usr/local/openresty/luajit/share/lua/5.1/mLualib.lua'
  no file '/usr/local/openresty/luajit/share/lua/5.1/mLualib/init.lua'
  no file '/usr/local/openresty/lualib/mLualib.so'
  no file './mLualib.so'
  no file '/usr/local/lib/lua/5.1/mLualib.so'
  no file '/usr/local/openresty/luajit/lib/lua/5.1/mLualib.so'
  no file '/usr/local/lib/lua/5.1/loadall.so'
  no file '/var/wdd/wrs/webroot/intelligent_lua/mLualib.so'

3.lua代码中引入so包,并执行调用。

local FPCalc = require "mLualib"

local x, y, floor = FPCalc.lua_Locate(c_addr, umm_json)

ngx.log(ngx.ERR, "lua_Locate:end:返回结果:", "x=" .. x, " y=" .. y, " floor=" .. floor)

以上就是lua调用.so包全部过程了。

实际压测过程中,还发现了几个问题:

1.so包需要在运行环境上编译,不同的环境编译的so包不一定通用。比如我在mac上编译的so包,直接复制到生产环境(centos系统)就不能使用,需要在生产环境重新编译才可以。

2.编译so包单进程可以正常执行,但是多进程访问时异常,错误信息如下(目前这个问题还没有解决)。

2017/05/03 16:52:41 [notice] 14355#0: signal 17 (SIGCHLD) received
2017/05/03 16:52:41 [alert] 14355#0: worker process 14361 exited on signal 11
2017/05/03 16:52:41 [notice] 14355#0: start worker process 14427
2017/05/03 16:52:41 [notice] 14355#0: signal 29 (SIGIO) received
2017/05/03 16:52:41 [notice] 14427#0: sched_setaffinity(0x00000008)

2017-05-04 终于找到原因:

问题原因:进程在访问.so文件时,需要调用.so中一个初始化方法。这个方法负责初始内存等相关操作,每个进程需要单独调用(初始化)一次,而我所有进程只调用(初始化)了一次,导致部分未初始化的进程执行代码时异常。

解决方式:查到原因了,问题就好解决了,每个进程初始一次就好了。

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