什么是SAPI,F(xiàn)astCGI,PHP-FPM?學(xué)習(xí)PHP的必備知識

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一個月前,我想在阿里云 ECS 上部署一個 PHP 接口,發(fā)現(xiàn)服務(wù)器沒有配置 PHP-FPM,所以立刻搗鼓了下,沒想到是最后花了一小時才搞定,事后分析了下,就是太急躁了,沒有使用正確的方法解決問題。

一個教訓(xùn):不管遇到任何事情,切記不能著急,仔細查閱文檔才是正道。

廢話少說,趁著這次機會,我回顧了相關(guān)概念,即了解 Nginx、PHP-FPM 是如何協(xié)作的,介紹 PHP-FPM 和 PHP 之間的關(guān)系,SAPI 和 FastCGI 的區(qū)別,理解這些概念對于掌握 PHP 非常重要。

后續(xù)我也會針對PHP-FPM的配置做一些簡單的分享,比如分析本次遇到的問題以及原因,大家可以持續(xù)關(guān)注。至于為什么不在一篇文章中全部寫完,主要考慮到干巴巴羅列知識點,效果可能會比較差,針對特定問題描述的話,讀者印象會更深刻。

1:什么是 SAPI

Server Application Programming Interface (SAPI) 是應(yīng)用程序接口,對于 PHP 語言來說,它提供了很多 SAPI 接口,有了 SAPI,PHP 才有實際的用武之處。PHP 中最重要的 SAPI 是 PHP-FPM,提供給 Nginx Web 服務(wù)器使用,換句話說,有了應(yīng)用語言的 SAPI,才能擴展 Web 服務(wù)器的功能。

對于 PHP 來說,它有以下一些 SAPI,如圖:

圖1

上圖就是 PHP5 相關(guān)的 SAPI,比較熟悉的就是 PHP-FPM,還有命令行的 php-cli,在 windows 下 SAPI 就是 php5apache2.dll。

2:FastCGI

對于 PHP-FPM 來說:

  • 實現(xiàn)了 PHP 解析器
  • 基于 FastCGI 協(xié)議,負責和 Web 服務(wù)器(Nginx、Apache)通信,那什么是 FastCGI?

FastCGI is a binary protocol for interfacing interactive programs with a web server.

那么我們來理解下 FastCGI 協(xié)議,簡單說來它就是 Web 服務(wù)器和應(yīng)用(比如 PHP)之間的一個交互標準,一個二進制的協(xié)議,有了該協(xié)議,Nginx 和 PHP 之間就能夠互相通信了,F(xiàn)astCGI 是 CGI 協(xié)議的一個升級。

光有 FastCGI 協(xié)議沒用,基于該協(xié)議,必須實現(xiàn)一個 SAPI 接口,PHP-FPM 就是一個 FastCGI 協(xié)議的實現(xiàn),它能夠在一組關(guān)聯(lián)的請求中保持一個持久連接(同一個客戶請求由同一個 PHP-FPM 子進程處理),這個持久連接是由 PHP-FPM 處理的,而不是由 Web 服務(wù)器處理的。

相比于 CGI 實現(xiàn)來說,F(xiàn)astCGI 實現(xiàn)能夠減少開銷,從而提升 Web 服務(wù)器的處理能力。

一個 Web 請求如下圖:

圖2

Nginx 服務(wù)器通過 FastCgi 協(xié)議,發(fā)送環(huán)境變量和 HTTP 數(shù)據(jù)給 PHP-FPM,Nginx 和 PHP-FPM 之間可以通過 Unix domain socket 和 TCP connection 通信。PHP-FPM 處理請求后,通過相同的連接返回數(shù)據(jù)給 Nginx。

通過上圖也可以看出,Nginx 和 PHP-FPM 是互相隔離的,也是異步處理的,這也正是 Nginx 高效的原因,關(guān)于這方面可以通過一些專業(yè)文章去了解。Apache 最初使用 mod_php SAPI 處理請求(高度集成),這也是它緩慢的原因,但是現(xiàn)在 Apache 通過 FastCGI 協(xié)議也能和 PHP-FPM 通信了。

3:PHP-FPM

PHP-FPM (FastCGI Process Manager) is an alternative FastCGI implementation for PHP。

PHP-FPM 剛才講了很多了,一方面它基于 FastCGI 協(xié)議實現(xiàn)了協(xié)議的功能,另外一方面它也集成了 PHP 解析器。

PHP-FPM 由一個主進程和多個子進程組成?,主進程復(fù)制與 Web 服務(wù)器通信,接收 HTTP 請求,然后分配給子進程處理,子進程主要動態(tài)執(zhí)行 PHP 語言,處理完成后,最終返回給 Web 服務(wù)器。

PHP-FPM 有很多優(yōu)點,比如:

  • 能夠動態(tài)產(chǎn)生子進程(PHP解析器)。
  • 能夠平滑啟動子進程。
  • 有獨立的 php-fpm.conf 配置文件,它基于 php.ini 配置文件。
  • fastcgi_finish_request() 功能支持,非常有用的特性。

總之,一句話,對于大型的 PHP 網(wǎng)站來說,PHP-FPM 做了足夠多的優(yōu)化。

4:典型的 Nginx 和 PHP-FPM 配置

安裝和啟動 PHP-FPM 很簡單,以 Ubuntu 服務(wù)器為例,運行如下命令即可:

$ apt-get install php5-fpm
$ service php5-fpm start

通過 Nginx 配置文件了解 Nginx 和 PHP-FPM 的交互細節(jié):

server {
    listen 80 ;
    server_name  www.simplehttps.com ;
    location ~ \.php$ {
        root           /usr/share/nginx/html;
        #fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
        fastcgi_pass   unix:/var/run/www.simplehttps.com-fpm.sock;
        fastcgi_index  index.php;
        include        fastcgi_params;

        fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME    $document_root$fastcgi_script_name;
    }
}

通過配置可以看出:

  • Nginx 可以通過 9000 端口或本地 socket 文件和 PHP-FPM 交互。
  • fastcgi_params 包含了很多 Web 服務(wù)器參數(shù),比如 REMOTE_ADDR、QUERY_STRING 等等。

最后看下 PHP-FPM 文件結(jié)構(gòu),如圖:

圖3
  • conf.d:一些 php 通用擴展配置文件。(屬于 PHP 的部分)
  • php.ini:PHP 核心配置文件。(屬于 PHP 的部分)
  • php-fpm.conf:fpm 的主配置文件,主要是 PHP-FPM 主進程使用。
  • pool.d:該目錄下加載的配置文件類似于 Web 服務(wù)器中的虛擬主機配置,由 PHP-FPM 子進程處理。

關(guān)于 php-fpm.conf 和 pool.d 多說幾句:

(1)php-fpm.conf 是 PHP-FPM 的主配置文件,都是全局性配置,但配置項較少,比如包含 pid、error_log、events.mechanism 等參數(shù),理解起來很簡單。

(2)pool.d 目錄可以包含多個虛擬主機配置文件,由 php-fpm.conf 負責加載。

比如我一臺機器上 Nginx 配置了兩個虛擬主機,分別是 www.simplehttps.comblog.simplehttps.com。這兩個虛擬主機可以加載不同的 PHP-FPM,比如 www.simplehttps.com-fpm.sockblog.simplehttps.com-fpm.sock,那么這兩個 PHP-FPM 可以使用不同的配置文件(保存在 pool.d 目錄下),配置文件里面的參數(shù)可以自由調(diào)整,以后我會寫文章詳細介紹。

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