PHP7的内核CGI与FastCGI

客官°小女子只卖身不卖艺 2023-06-25 08:28 14阅读 0赞

CGI:是 Web Server 与 Web Application 之间数据交换的一种协议。  
FastCGI:同 CGI，是一种通信协议，但比 CGI 在效率上做了一些优化。

PHP-CGI:是 PHP （Web Application）对 Web Server 提供的 CGI 协议的接口程序。

PHP-FPM:是 PHP（Web Application）对 Web Server 提供的 FastCGI 协议的接口程序，额外还提供了相对智能一些任务管理

**CGI工作流程**

1.如果客户端请求的是 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。

2.当Web Server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，Web server再把结果返回给浏览器。

**FastCGI工作流程**

1.如果客户端请求的是 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。

2.当Web Server收到 index.php 这个请求后,FastCGI程序(FastCGI在启动时就初始化执行执行环境，每个CGI进程池各个CGI进程共享执行环境)在CGI进程池中选择一个CGI进程处理请求，再以规定CGI规定的格式返回处理后的结果，继续等待下一个请求。

**PHP-FPM基本实现**

1.PHP-FPM的实现就是创建一个master进程，在master进程中创建worker pool并让其监听socket，然后fork出多个子进程(work)，这些子进程各自accept请求，子进程的处理非常简单，它在启动后阻塞在accept上，有请求到达后开始读取请求数据，读取完成后开始处理然后再返回，在这期间是不会接收其它请求的，也就是说PHP-FPM的子进程同时只能响应一个请求，只有把这个请求处理完成后才会accept下一个请求

2.PHP-FPM的master进程与worker进程之间不会直接进行通信，master通过共享内存获取worker进程的信息，比如worker进程当前状态、已处理请求数等，当master进程要杀掉一个worker进程时则通过发送信号的方式通知worker进程。

3.PHP-FPM可以同时监听多个端口，每个端口对应一个worker pool，而每个pool下对应多个worker进程

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**Worker工作流程**

1.等待请求：worker进程阻塞在fcgi\_accept\_request()等待请求；

2.解析请求：fastcgi请求到达后被worker接收，然后开始接收并解析请求数据，直到request数据完全到达；

3.请求初始化：执行php\_request\_startup()，此阶段会调用每个扩展的：PHP\_RINIT\_FUNCTION()；

4.编译、执行：由php\_execute\_script()完成PHP脚本的编译、执行；

5.关闭请求：请求完成后执行php\_request\_shutdown()，此阶段会调用每个扩展的：PHP\_RSHUTDOWN\_FUNCTION()，然后进入步骤(1)等待下一个请求。

**Master进程管理**

1.static: 这种方式比较简单，在启动时master按照pm.max\_children配置fork出相应数量的worker进程，即worker进程数是固定不变的

2.dynamic: 动态进程管理，首先在fpm启动时按照pm.start\_servers初始化一定数量的worker，运行期间如果master发现空闲worker数低于pm.min\_spare\_servers配置数(表示请求比较多，worker处理不过来了)则会fork worker进程，但总的worker数不能超过pm.max\_children，如果master发现空闲worker数超过了pm.max\_spare\_servers(表示闲着的worker太多了)则会杀掉一些worker，避免占用过多资源，master通过这4个值来控制worker数

3.ondemand: 这种方式一般很少用，在启动时不分配worker进程，等到有请求了后再通知master进程fork worker进程，总的worker数不超过pm.max\_children，处理完成后worker进程不会立即退出，当空闲时间超过pm.process\_idle\_timeout后再退出

**PHP-FPM事件管理器**

1.sp\[1\]管道可读事件:这个事件是master用于处理信号的

2.fpm\_pctl\_perform\_idle\_server\_maintenance\_heartbeat():这是进程管理实现的主要事件，master启动了一个定时器，每隔1s触发一次，主要用于dynamic、ondemand模式下的worker管理，master会定时检查各worker pool的worker进程数，通过此定时器实现worker数量的控制

3.fpm\_pctl\_heartbeat():这个事件是用于限制worker处理单个请求最大耗时的，php-fpm.conf中有一个request\_terminate\_timeout的配置项，如果worker处理一个请求的总时长超过了这个值那么master将会向此worker进程发送kill -TERM信号杀掉worker进程，此配置单位为秒，默认值为0表示关闭此机制

4.fpm\_pctl\_on\_socket\_accept():ondemand模式下master监听的新请求到达的事件，因为ondemand模式下fpm启动时是不会预创建worker的，有请求时才会生成子进程，所以请求到达时需要通知master进程

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