理解什么是CGI、FastCGI、PHP-CGI、PHP-FPM、Spawn-FCGI

时间：2022-10-26 16:55:22

CGI：

CGI全称是“公共网关接口”(Common Gateway Interface)，HTTP服务器与你的或其它机器上的程序进行“交谈”的一种工具，其程序须运行在网络服务器上。

理解：

web server（比如说nginx）

只是内容的分发者。

  • 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。
  • 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（CGI程序）。
  • 服务器会传url、post数据、http 请求头信息传递给PHP解析器，CGI协议就是规定要传哪些数据、以什么样的格式传递给CGI程序处理。
  • 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　

  • FastCGI像是一个常驻(long-live)型的CGI，它可以一直执行着，只要激活后，不会每次都要花费时间去fork一次(这是CGI最为人诟病的fork-and-execute模式)。它还支持分布式的运算, 即 FastCGI 程序可以在网站服务器以外的主机上执行并且接受来自其它网站服务器来的请求。
  • FastCGI是跟语言无关的、可伸缩架构的CGI开放扩展，其主要行为是将CGI解释器进程保持在内存中并因此获得较高的性能。众所周知，CGI解释器的反复加载是CGI性能低下的主要原因，如果CGI解释器保持在内存中并接受FastCGI进程管理器调度，则可以提供良好的性能、伸缩性、Fail-Over特性等等。
FastCGI与CGI特点
  1. 如CGI，FastCGI都具有语言无关性
  2. 如CGI,FastCGI在进程中的应用程序，独立于核心web服务器运行,提供了一个比API更安全的环境。(APIs把应用程序的代码与核心的web服务器链接在一起，这意味着在一个错误的API的应用程序可能会损坏其他应用程序或核心服务器;恶意的API的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的密钥。)
  3. FastCGI技术目前支持语言有：C/C++、Java、Perl、Tcl、Python、SmallTalk、Ruby等。相关模块在Apache, ISS, Lighttpd等流行的服务器上也是可用的。
  4. 如CGI，FastCGI的不依赖于任何Web服务器的内部架构，因此即使服务器技术的变化, FastCGI依然稳定不变。
FastCGI的工作原理
  1. Web Server启动时载入FastCGI进程管理器（IIS ISAPI或Apache Module)
  2. FastCGI进程管理器自身初始化，启动多个CGI解释器进程(可见多个php-cgi)并等待来自Web Server的连接。
  3. 当客户端请求到达Web Server时，FastCGI进程管理器选择并连接到一个CGI解释器。Web server将CGI环境变量和标准输入发送到FastCGI子进程php-cgi。
  4. FastCGI子进程完成处理后将标准输出和错误信息从同一连接返回Web Server。当FastCGI子进程关闭连接时，请求便告处理完成。FastCGI子进程接着等待并处理来自FastCGI进程管理器(运行在Web Server中)的下一个连接。 在CGI模式中，php-cgi在此便退出了。
    　　
    　　

在上述情况中，你可以想象CGI通常有多慢。每一个Web请求PHP都必须重新解析php.ini、重新载入全部扩展并重新初始化全部数据结构。使用FastCGI，所有这些都只在进程启动时发生一次。一个额外的好处是，持续数据库连接(Persistent database connection)可以工作。

FastCGI的不足
  • 因为是多进程，所以比CGI单线程消耗更多的服务器内存，每个PHP-CGI解释器进程消耗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（15M*10=150M），开启的64个php-cgi进程消耗1280M内存（20M*64=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。

PHP-CGI

　PHP-CGI是PHP自带的FastCGI管理器。

启动PHP-CGI，使用如下命令：

php-cgi -b 127.0.0.1:9000
PHP-CGI的不足
  1. 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
  2. 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,守护进程会平滑重新生成新的子进程。）

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。

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。

使用PHP-FPM来控制PHP-CGI的FastCGI进程：

/usr/local/php/sbin/php-fpm{start|stop|quit|restart|reload|logrotate}

start： 启动php的fastcgi进程
stop： 强制终止php的fastcgi进程
quit： 平滑终止php的fastcgi进程
restart： 重启php的fastcgi进程
reload： 重新平滑加载php的php.ini
logrotate： 重新启用log文件

Spawn-FCGI：

  • Spawn-FCGI是一个通用的FastCGI管理服务器，它是lighttpd中的一部份，很多人都用Lighttpd的Spawn-FCGI进行FastCGI模式下的管理工作，不过有不少缺点。而PHP-FPM的出现多少缓解了一些问题，但PHP-FPM有个缺点就是要重新编译，这对于一些已经运行的环境可能有不小的风险(refer)，在php 5.3.3中可以直接使用PHP-FPM了。
  • Spawn-FCGI目前已经独成为一个项目，更加稳定一些，也给很多Web
    站点的配置带来便利。已经有不少站点将它与nginx搭配来解决动态网页。
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