Web Service(Nginx、Apache)、FastCGI、PHP-CGI与PHP-FPM概念、之间关系和处理流程

Bohr

一、名词解释与说明

1.1 Web Service

Web Server(Apache/Nginx/IIS)只是内容的分发者。比如,如果请求/index.html,那么web server会去文件系统中找到这个文件,发送给浏览器,这里分发的是静态数据。好了,如果现在请求的是/index.php,根据配置文件,Nginx知道这个不是静态文件,需要去找PHP解析器来处理,那么他会把这个请求简单处理后交给PHP解析器。Nginx会传哪些数据给PHP解析器呢?url要有吧,查询字符串也得有吧,POST数据也要有,HTTP header等信息。

1.2 CGI

CGI就是规定要传哪些数据、以什么样的格式传递给后方处理这个请求的协议

webserver收到/index.php这个请求后,会启动对应的CGI程序,这里就是PHP的解析器。接下来PHP解析器会解析php.ini文件,初始化执行环境,然后处理请求,再以规定CGI规定的格式返回处理后的结果,退出进程。webserver再把结果返回给浏览器。

  • CGI执行流程

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好了,CGI是个协议,跟进程什么的没关系。

1.3 FastCGI

FastCGI又是什么呢?FastCGI是用来提高CGI程序性能的。

那么CGI程序的性能问题在哪呢?

PHP解析器会解析php.ini文件,初始化执行环境

就是这里了。标准的CGI每个请求都会执行这些步骤(不闲累啊!启动进程很累的说!),所以处理每个时间的时间会比较长。这明显不合理嘛!

那么FastCGI是怎么做的呢?首先,FastCGI会先启一个master,解析配置文件,初始化执行环境,然后再启动多个worker。当请求过来时,master会传递给一个worker,然后立即可以接受下一个请求。这样就避免了重复的劳动,效率自然是高。而且当worker不够用时,master可以根据配置预先启动几个worker等着;当然空闲worker太多时,也会停掉一些,这样就提高了性能,也节约了资源。这就是FastCGI的对进程的管理。

好了,FastCGICGI的升级版,一种语言无关的协议,用来沟通程序(如PHP, Python, Java)和Web服务器(Apache, Nginx,IIS), 理论上任何语言编写的程序都可以通过FastCGI来提供Web服务。 FastCGI的特点是会在一个进程中依次完成多个请求,以达到提高效率的目的,大多数FastCGI实现都会维护一个进程池。

1.4 PHP-FPM

PHP-FPM又是什么呢?是一个实现了FastCGI的程序,被PHP官方收了。

大家都知道,PHP的解释器是php-cgi。php-cgi只是个CGI程序,他自己本身只能解析请求,返回结果,不会进程管理(皇上,臣妾真的做不到啊!)所以就出现了一些能够调度php-cgi进程的程序,比如说由lighthttpd分离出来的spawn-fcgi。好了PHP-FPM也是这么个东东,在长时间的发展后,逐渐得到了大家的认可(要知道,前几年大家可是抱怨PHP-FPM稳定性太差的),也越来越流行。

好了,PHP-FPM就是针对于PHP的,FastCGI的一种实现,他负责管理一个进程池,来处理来自Web服务器的请求。目前,PHP-fpm是内置于PHP的。
但是PHP-fpm仅仅是个“PHP Fastcgi 进程管理器”, 它仍会调用PHP解释器本身来处理请求,PHP解释器(在Windows下)就是php-cgi.exe.

  • FastCGI执行流程

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总结:
PHP-FPM:1、是一个实现了FastCGI的程序。2、php-fpm管理和调度的对象是php-cgi。

1.5 Q&A

网上有的说,fastcgi是一个协议,php-fpm实现了这个协议

对。
有的说,php-fpmfastcgi进程的管理器,用来管理fastcgi进程的

对。
php-fpm的管理对象是php-cgi。但不能说php-fpm是fastcgi进程的管理器,因为前面说了fastcgi是个协议,似乎没有这么个进程存在,就算存在php-fpm也管理不了他(至少目前是)。

有的说,php-fpmphp内核的一个补丁

以前是对的。因为最开始的时候php-fpm没有包含在PHP内核里面,要使用这个功能,需要找到与源码版本相同的php-fpm对内核打补丁,然后再编译。后来PHP内核集成了PHP-FPM之后就方便多了,使用--enalbe-fpm这个编译参数即可。

有的说,修改了php.ini配置文件后,没办法平滑重启,所以就诞生了php-fpm

是的,修改php.ini之后,php-cgi进程的确是没办法平滑重启的。php-fpm对此的处理机制是新的worker用新的配置,已经存在的worker处理完手上的活就可以歇着了,通过这种机制来平滑过度。

还有的说PHP-CGIPHP自带的FastCGI管理器,那这样的话干吗又弄个php-fpm

不对。php-cgi只是解释PHP脚本的程序而已。

二、白话解释

       你(PHP)去和爱斯基摩人(web服务器,如 ApacheNginx)谈生意你说中文(PHP代码),他说爱斯基摩语(C代码),互相听不懂,怎么办?那就都把各自说的话转换成英语(FastCGI 协议)吧。
       怎么转换呢?你就要使用一个翻译机(PHP-FPM) (当然对方也有一个翻译机,那个是他自带的)。PHP的解释器是php-cgi。php-cgi只是个CGI程序,他自己本身只能解析请求,返回结果,不会进程管理(皇上,臣妾真的做不到啊!)所以就出现了一些能够调度php-cgi进程的程序,比如说由lighthttpd分离出来的spawn-fcgi。好了PHP-FPM也是这么个东东

我们这个翻译机是最新型的,老式的那个(PHP-CGI)被淘汰了。不过它(PHP-FPM)只有年轻人(Linux系统)会用,老头子们(Windows系统)不会摆弄它,只好继续用老式的那个。

三、总结

3.1 CGI与FastCGI关系

  1. CGI与FastCGI都是一种通讯协议,是WebSever(Apache/Nginx/IIS)与其它程序(此程序通常叫做CGI程序,如PHP脚本解析器)之间通讯的桥梁
  2. FastCGICGI的改良进化版,FastCGI相比CGI更安全、性能更好,所以现在都是使用FastCGI协议进行通讯。
  3. FastCGI兼容CGI。

3.2 PHP-CGI与PHP-FPM

  1. PHP-CGI其实就是PHP脚本解析器,他是CGI协议的实现
  2. PHP-FPM就是FastCGI协议的实现
  3. PHP-CGIPHP-FPM都是程序,是具体实现WEB容器和PHP语言之间解析请求,返回结果的程序。

推荐文档:Nginx、CGI、FastCGI、PHP-CGI、PHP-FPM处理流程
推荐文档2:cgi php-cgi,PHP底层原理
参考文档:CGI、FastCGI、PHP-CGI、PHP-FPM个人理解
参考文档2:搞不清FastCgi与PHP-fpm之间是个什么样的关系

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