Nginx 變量漫談（四）
在設置了“取處理程序”的情況下，Nginx 變量也可以選擇將其值容器用作緩存，這樣在多次讀取變量的時候，就只需要調用“取處理程序”計算一次。我們下面就來看一個這樣的例子：
map $args $foo {
default 0;
debug 1;
}
server {
listen 8080;
location /test {
set $orig_foo $foo;
set $args debug;
echo "orginal foo: $orig_foo";
echo "foo: $foo";
}
}
這里首次用到了標準 ngx_map 模塊的 map 配置指令，我們有必要在此介紹一下。map 在英文中除了“地圖”之外，也有“映射”的意思。比方說，中學數學里講的“函數”就是一種“映射”。而 Nginx 的這個 map 指令就可以用于定義兩個 Nginx 變量之間的映射關系，或者說是函數關系。回到上面這個例子，我們用 map 指令定義了用戶變量 $foo 與 $args 內建變量之間的映射關系。特別地，用數學上的函數記法 y = f(x) 來說，我們的$args 就是“自變量” x，而 $foo 則是“因變量” y，即 $foo 的值是由 $args 的值來決定的，或者按照書寫順序可以說，我們將 $args 變量的值映射到了 $foo 變量上。
現在我們再來看 map 指令定義的映射規則：
map $args $foo {
default 0;
debug 1;
}
花括號中第一行的 default 是一個特殊的匹配條件，即當其他條件都不匹配的時候，這個條件才匹配。當這個默認條件匹配時，就把“因變量” $foo 映射到值 0. 而花括號中第二行的意思是說，如果“自變量” $args精確匹配了 debug 這個字符串，則把“因變量” $foo 映射到值 1. 將這兩行合起來，我們就得到如下完整的映射規則：當 $args 的值等于 debug 的時候，$foo 變量的值就是 1，否則 $foo 的值就為 0.
明白了 map 指令的含義，再來看 location /test. 在那里，我們先把當前 $foo 變量的值保存在另一個用戶變量 $orig_foo 中，然后再強行把 $args 的值改寫為 debug，最后我們再用 echo 指令分別輸出 $orig_foo和 $foo 的值。
從邏輯上看，似乎當我們強行改寫 $args 的值為 debug 之后，根據先前的 map 映射規則，$foo 變量此時的值應當自動調整為字符串 1, 而不論 $foo 原先的值是怎樣的。然而測試結果并非如此：
$ curl 'http://localhost:8080/test'
original foo: 0
foo: 0
第一行輸出指示 $orig_foo 的值為 0，這正是我們期望的：上面這個請求并沒有提供 URL 參數串，于是 $args最初的取值就是空，再根據我們先前定義的映射規則，$foo 變量在第一次被讀取時的值就應當是 0（即匹配默認的那個 default 條件）。
而第二行輸出顯示，在強行改寫 $args 變量的值為字符串 debug 之后，$foo 的條件仍然是 0 ，這顯然不符合映射規則，因為當 $args 為 debug 時，$foo 的值應當是 1. 這究竟是為什么呢？
其實原因很簡單，那就是 $foo 變量在第一次讀取時，根據映射規則計算出的值被緩存住了。剛才我們說過，Nginx 模塊可以為其創建的變量選擇使用值容器，作為其“取處理程序”計算結果的緩存。顯然，ngx_map模塊認為變量間的映射計算足夠昂貴，需要自動將因變量的計算結果緩存下來，這樣在當前請求的處理過程中如果再次讀取這個因變量，Nginx 就可以直接返回緩存住的結果，而不再調用該變量的“取處理程序”再行計算了。
為了進一步驗證這一點，我們不妨在請求中直接指定 URL 參數串為 debug:
$ curl 'http://localhost:8080/test?debug'
original foo: 1
foo: 1
我們看到，現在 $orig_foo 的值就成了 1，因為變量 $foo 在第一次被讀取時，自變量 $args 的值就是debug，于是按照映射規則，“取處理程序”計算返回的值便是 1. 而后續再讀取 $foo 的值時，就總是得到被緩存住的 1 這個結果，而不論 $args 后來變成什么樣了。
map 指令其實是一個比較特殊的例子，因為它可以為用戶變量注冊“取處理程序”，而且用戶可以自己定義這個“取處理程序”的計算規則。當然，此規則在這里被限定為與另一個變量的映射關系。同時，也并非所有使用了“取處理程序”的變量都會緩存結果，例如我們前面在 （三） 中已經看到 $arg_XXX 并不會使用值容器進行緩存。
類似 ngx_map 模塊，標準的 ngx_geo 等模塊也一樣使用了變量值的緩存機制。
在上面的例子中，我們還應當注意到 map 指令是在 server 配置塊之外，也就是在最外圍的 http 配置塊中定義的。很多讀者可能會對此感到奇怪，畢竟我們只是在 location /test 中用到了它。這倒不是因為我們不想把 map 語句直接挪到 location 配置塊中，而是因為 map 指令只能在 http 塊中使用！
很多 Nginx 新手都會擔心如此“全局”范圍的 map 設置會讓訪問所有虛擬主機的所有 location 接口的請求都執行一遍變量值的映射計算，然而事實并非如此。前面我們已經了解到 map 配置指令的工作原理是為用戶變量注冊 “取處理程序”，并且實際的映射計算是在“取處理程序”中完成的，而“取處理程序”只有在該用戶變量被實際讀取時才會執行（當然，因為緩存的存在，只在請求生命期中的第一次讀取中才被執行），所以對于那些根本沒有用到相關變量的請求來說，就根本不會執行任何的無用計算。
這種只在實際使用對象時才計算對象值的技術，在計算領域被稱為“惰性求值”（lazy evaluation）。提供“惰性求值” 語義的編程語言并不多見，最經典的例子便是 Haskell. 與之相對的便是“主動求值” （eager evaluation）。我們有幸在 Nginx 中也看到了“惰性求值”的例子，但“主動求值”語義其實在 Nginx 里面更為常見，例如下面這行再普通不過的 set 語句：
set $b "$a,$a";
這里會在執行 set 規定的賦值操作時，“主動”地計算出變量 $b 的值，而不會將該求值計算延緩到變量 $b實際被讀取的時候。
（未完待續）
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