细说PHP-fpm

最近在研究PHP的源码，有时候会延伸到很多东西。这里就专程找了下php-fpm的内容学习下。

转自https://github.com/YuanLianDu/YLD-with-Php/blob/master/articles/php/php-fpm.md

是什么？

在理解php-fpm之前，我们要先搞清楚几个关键词以及他们之间的关系:CGI

FastCGI

php-fpm

php-cgi.

CGI:(Common Gateway Interface)，即通用网关接口的意思，描述的是服务器和请求处理程序之间传输数据的一种标准。 所以，CGI是一种协议。CGI可用于任何语言，只要该语言具有标准的输出、输入以及环境变量。如perl、php等语言。 以nginx和php为例，我们可以理解为，这是php在与nginx服务器之间交互时，对传输数据的一种约定。

在《HTTP权威指南》书中，是这么描述的

CGI是一个标准接口集，Web 服务器可以用它来装载程序以响应对特定 URL 的 HTTP 请求，并收集程序的输出数据，将其放在 HTTP 响应中回送。

那CGI的原理是什么呢

当需要请求使用网关的资源时，服务器会请辅助应用程序来处理请求（比如nginx会请php程序来处理请求）。 服务器会将辅助应用程序的数据传送给网关。然后网关会向服务器返回一条响应或者响应数据，服务器再将响应或响应数据转发给客户端。

由此我们可以清楚两点：

• 服务器和网关是相互独立的应用程序
• 服务器是应用程序和网关之间的一座桥梁

具体原理如图所示：

image.png

由此，我们可知CGI有一个致命的弱点，即应用程序的每次请求，都要引发一个全新的进程。所以，服务器和网关之间的分离会造成性能的 耗费，会限制使用CGI的服务器的性能，并且会加重服务端机器资源的负担。

好啦，重角要登场了。后来为了解决这个问题，出现了FastCGI，也就是快速的CGI。 接下来，我们再详细的了解下FastCGI。

FastCGI:(Fast Common Gateway Interface),即快速通用网关接口，是一种让交互程序与Web服务器通信的协议。它是CGI的增强版本

FastCGI致力于减少网页服务器与CGI程序之间互动的开销，从而使服务器可以同时处理更多的网页请求。

以上来自维基百科，我们可以由此了解到，FastCGI，同CGI一样，也是一种协议，只不过它是CGI的增强版本。

那FastCGI是如何增强性能的呢？

FastCGI接口模拟了CGI，但FastCGI是作为持久守护进程运行的，消除了为每个请求建立或拆除新进程所带来的性能损耗。也就是允许，一个进程内可以处理多个请求。 也就说CGI解释器保持在内存中，并接受了FastCGI进程管理和调度，所以它可以提供更好的性能，可扩展性，故障切换等特点

FastCGI的特点

• FastCGI与语言无关
• FastCGI应用在进程中，独立于核心网络服务器，提供了一个比API环境更安全的环境。 APIs的代码和web服务器的应用的核心是 紧紧关联的。这也就意味着在API应用程序的错误可能会损坏其它应用程序或核心服务器。恶意API应用程序代码甚至可以窃取另一个应用程序或核心服务器密钥。
• FastCGI技术摸钱支持PHP,C/C++, Java language, Perl, Tcl, Python, SmallTalk, Ruby etc.. 它在Apache, ISS, Lighttpd和其他流行的 服务器中的相关模块都是可以使用的。FastCGI不依赖于任何服务器体系结构，所以即使服务器在技术上改变了，FastCGI还是稳定的

FastCGI的工作原理

• Web Server 启动时载入FastCGI进程管理器 (IIS ISAPI 或Apache Module)
• FastCGI进程管理器首先初始化自己，启动一批CGI解释器进程（可见多个php-cgi），然后等待来自Web Server的连接。
• 当Web Server中的一个客户端请求达到时， FastCGI进程管理器会选择并连接一个CGI解释器。Web server的CGI环境变量和标准输入会被送达FastCGI进程的php-cgi。
• FastCGI子进程从同一连接完成返还给Web Server的标准输出和错误信息。当请求进程完成后，FastCGI进程会关闭此连接。FastCGI会等待并出来来自FastCGI进程管理器（运行在Web Server中的）的下一个连接。 在CGI模式，php-cgi然后会退出。

FastCGI的不足

因为是多进程，所以比CGI多线程消耗更多的服务器内存，PHP-CGI解释器每进程消耗7至25兆内存，将这个数字乘以50或100就是很大的内存数。 Nginx 0.8.46+PHP 5.2.14(FastCGI)服务器在3万并发连接下，开启的10个Nginx进程消耗150M内存（15M10=150M），开启的64个php-cgi进程消耗1280M内存（20M64=1280M），加上系统自身消耗的内存，总共消耗不到2GB内存。 如果服务器内存较小，完全可以只开启25个php-cgi进程，这样php-cgi消耗的总内存数才500M。

上面的数据摘自Nginx 0.8.x + PHP 5.2.13(FastCGI)搭建胜过Apache十倍的Web服务器(第6版)

PHP-CGI:　PHP-CGI是PHP自带的FastCGI管理器。

PHP-CGI的不足

• 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。(PHP-FPM和Spawn-FCGI就没有这个问题,守护进程会平滑从新生成新的子进程。）

php-fpm

• PHP-FPM是一个PHP FastCGI管理器，是只用于PHP的,可以在

  http://php-fpm.org/download下载得到.

• PHP-FPM其实是PHP源代码的一个补丁，旨在将FastCGI进程管理整合进PHP包中。必须将它patch到你的PHP源代码中，在编译安装PHP后才可以使用。

• 现在我们可以在最新的PHP 5.3.2的源码树里下载得到直接整合了PHP-FPM的分支，据说下个版本会融合进PHP的主分支去。相对Spawn-FCGI，PHP-FPM在CPU和内存方面的控制都更胜一筹，而且前者很容易崩溃，必须用crontab进行监控，而PHP-FPM则没有这种烦恼。 PHP5.3.3已经集成php-fpm了，不再是第三方的包了。PHP-FPM提供了更好的PHP进程管理方式，可以有效控制内存和进程、可以平滑重载PHP配置，比spawn-fcgi具有更多有点，所以被PHP官方收录了。在./configure的时候带 –enable-fpm参数即可开启PHP-FPM。