浅谈php中的fastcgi和php-fpm

吴宇 2019-12-23 23℃ 0条

谈到PHP开发,就不得不提fastcgi和php-fpm,这两个东西对提升PHP的性能有着至关重要的作用。传统CGI接口方式的主要缺点是性能很差,因为每次http服务器遇到动态程序时都需要重新启动脚本解析器来执行解析,然后结果被返回给http服务器,这在处理高并发访问时,几乎是不可用的。

       最近在研究和学习php的性能方面的知识,看到了fastcgi以及php-fpm,发现对他们是少之又少的理解,可以说几乎是一无所知,想想还是蛮可怕的。决定仔细的学习一下关于这方面的知识。

       为了如何一步步的引出fastcgiphp-fpm,先一点一点的说说关于php的周边。

先说说web服务器

       php是为web而生的一门后端语言,我们php狗当然是最清楚的啦。所以php仅仅是一门后端语言,那么它就必须借助于web服务器,才能提供web功能。当然其他的后端语言如果做web应用,也必须借助于web服务器。由php引出了web服务器,那么常见的web服务器有哪些呢?

  • apache
  • nginx
  • IIS
  • lighttpd
  • tomcat

       基本上就是上面几种,与php相关联起来用的最多的就是ApacheNginx了。

       我们先举例用apache当作web服务器,来说明一次完整的php访问的情况:

       图片中就很好的解释了php与Apache结合mysql数据库的一次完成的web访问流程图。

mod_php模式

       上面讲清楚了php必须借助于web服务器才能提供web的功能服务,现在看下他俩是怎么成为基友的。

       我们用到的最多的就是Apache了。那么回忆一下,如何使apache是怎么能够识别php代码的?是不是apache的配置文件httpd.conf中加上或者修改这样几句:

//加入以下2句
LoadModule php5_module D:/php/php5apache2_2.dll
AddType application/x-httpd-php .php
//将下面的
<IfModule dir_module>
DirectoryIndex index.html
</IfModule>
//将其修改为:
<IfModule dir_module>
DirectoryIndex index.html index.htm index.php index.phtml
</IfModule>

       上面的windows下安装php和apache环境后的手动配置,在linux下源码安装大致是这样配置的:

./configure --with-mysql=/usr/local --with-apache=/usr/local/apache --enable-track-vars

       所以,这种方式,他们的共同本质都是用LoadModule来加载php5_module,就是把php作为apache的一个子模块来运行。当通过web访问php文件时,apache就会调用php5_module来解析php代码。

那么php5_module是怎么来将数据传给php解析器来解析php代码的呢?

       答案是通过sapi

       我们再来看一张图,详细的说说apachephpsapi的关系:

       从上面图中,我们看出了sapi就是这样的一个中间过程,SAPI提供了一个和外部通信的接口,有点类似于socket,使得PHP可以和其他应用进行交互数据(apache,nginx,cli等)。php默认提供了很多种SAPI,常见的给apache和nginx的php5_module,CGI,给IIS的ISAPI,还有Shell的CLI

       所以,以上的apache调用php执行的过程如下:

       apache -> httpd -> php5_module -> sapi -> php

       我们把这种运行方式叫做mod_php模式。

mod_fastcgi模式

       上面我们仔细说了php与apache通过php5_module,php5_module通过sapi的方式访问php,来达到php web的整个流程。

       上面也说到了sapi,sapi是php提供的统一接口,它提供给了php5_module和cgi等方式供web服务器来链接和解析php代码。上面讲到的php5_module加载模式,我们称之为mod_php模式。

       那么php的sapi的另一种方式就是提供cgi模式,由于cgi比较老所以就出现了fastcgi来取代它。

       CGI(Common Gateway Interface)。CGI是外部应用程序(CGI程序)与Web服务器之间的接口标准,是在CGI程序和Web服务器之间传递信息的规程。CGI规范允许Web服务器执行外部程序,并将它们的输出发送给Web浏览器,CGI将Web的一组简单的静态超媒体文档变成一个完整的新的交互式媒体。

       简单的说,就是:cgi就是专门用来和web 服务器打交道的。web服务器收到用户请求,就会把请求提交给cgi程序(php的fastcgi),cgi程序根据请求提交的参数作相应处理(解析php),然后输出标准的html语句返回给web服服务器,再返回给客户端,这就是普通cgi的工作原理。

       cgi的好处就是完全独立于任何服务器,仅仅是做为中间分子。提供接口给apache和php。他们通过cgi搭线来完成搞基动作。这样做的好处了尽量减少2个的关联,使他们2变得更独立。

       但是cgi有个蛋疼的地方,就是每一次web请求都会有启动和退出过程,也就是最为人诟病的fork-and-execute模式,这样一在大规模并发下,就死翘翘了。

       所以。这个时候fastcgi运用而生了。它事先就早早的启动好了,而且可以启动多个cgi模块,在那里一直运行着等着,等着web发过来的请求,然后再给php解析运算完成生成html给web后,也不会退出,而且继续等着下一个web请求。而且这些cgi的模块启动是可控的,可监测的。这种技术还允许把web server和php运行在不同的主机上,以大规模扩展和改进安全性而不损失生产效率。

       所以现在一般操作系统都是fastcgi模式。cgi模式也慢慢退出了历史舞台!我们文章中说cgi一般也就指fastcgi

       所以把这种运行方式叫做mod_fastcgi模式

图形表示一下这2种模式

mod_php 模式

       mod_php 模式是将php模块安装到apache中,所以每一次apache结束的请求呢,都会产生一条进程,这个进程就完整的包括php的各种运算计算等操作。

       从图中我们很清晰的可以看到,apache每接收一个请求,都会产生一个进程来连接php通过sapi来完成请求,可想而知,如果一旦用户过多,并发数过多,服务器就会承受不住了。

       而且,把mod_php编进apache时,出问题时很难定位是php的问题还是apache的问题。

mod_fastcgi 模式

       mod_fastcgi模式则刚刚相反,fastcgi是一个独立与apache和php的独立个体,它随着apache一起启动,生成多个cig模块,等着apache的请求:

       图中fastcgi早早的启动好了,静静的在哪里等着,已有apache发来的httpd请求就立马接收过来,通过调用sapi给php,完成运算。而且不会退出。这样就能应对大规模的并发请求,因为web server的要做的事情少了,所以就更快的去处理下一个请求,这样并发大大的。

       由于apache 与 php 独立了。出问题,很好定位到底是哪里出问题了。这点也是这种模式受欢迎的原因之一。

php-fpm

       先开门见山说php-fpm是干嘛好的了。它就是专门来辅助mode_fastcgi模式的。

       嗯。很好,先知道它是干嘛的后,我们再回到mode_fastcgi模式。通过前面的瞎鸡巴一大堆的说明,我已经搞清楚了这种模式是怎么样子的一种状态了。

       fastcgi 是一个与平台无关,与语言无关,任何语言只要按照它的接口来实现,就能实现自己语言的fastcgi能力和web server 通讯。

       PHP-CGI就是PHP实现的自带的FastCGI管理器。

       虽然是php官方出品,自带的,但是这丫的却一点也不给力,性能太差,而且也很麻烦不人性化,主要体现在:

  • php-cgi变更php.ini配置后需重启php-cgi才能让新的php-ini生效,不可以平滑重启。
  • 直接杀死php-cgi进程,php就不能运行了。

       上面2个问题,一直让很多人病垢了很久,所以很多人一直还是在用mode_php方式。

       直到 2004年一个叫 Andrei Nigmatulin的屌丝发明了PHP-FPM ,这神器的出现就彻底打破了这种局面,这是一个PHP专用的fastcgi管理器,它很爽的克服了上面2个问题,而且,还表现在其他方面更表现强劲。

标签: php

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