FastCGI原理

　　FastCGI是一个运用于Http Server和动态脚本语言间通信的接口，多数流行的Http Server都支持FastCGI，包括Apache、Nginx和lighttpd等。同时，FastCGI也被许多脚本语言支持，其中就有PHP。 FastCGI接口方式采用C/S结构，可以将HttP服务器和脚本解析服务器分开，同时在脚本解析服务器上启动一个或者多个脚本解析守护进程。当HttP服务器每次遇到动态程序时，可以将其直接交付给FastCGI进程来执行，然后将得到的结果返回给客户端。这种方式可以让HttP服务器专一地处理静态请求或者将动态脚本服务器的结果返回给客户端，这在很大程度上提高了整个应用系统的性能。

Nginx+php-fpm实现原理

　　Nginx本身不会对PHP进行解析，终端对PHP页面的请求将会被Nginx交给FastCGI进程监听的IP地址及端口，由php-fpm作为动态解析服务器处理，最后将处理结果再返回给nginx。其实，Nginx就是一个反向代理服务器。Nginx通过反向代理功能将动态请求转向后端php-fpm，从而实现对PHP的解析支持，这就是Nginx实现PHP动态解析的原理。

　　Nginx不支持对外部程序的直接调用或者解析，所有的外部程序（包括PHP）必须通过FastCGI接口来调用。FastCGI接口在Linux下是socket（这个socket可以是文件socket，也可以是ip socket）。为了调用CGI程序，还需要一个FastCGI的wrapper（wrapper可以理解为用于启动另一个程序的程序），这个wrapper绑定在某个固定socket上，如端口或者文件socket。当Nginx将CGI请求发送给这个socket的时候，通过FastCGI接口，wrapper接收到请求，然后派生出一个新的线程，这个线程调用解释器或者外部程序处理脚本并读取返回数据；接着，wrapper再将返回的数据通过FastCGI接口，沿着固定的socket传递给Nginx；最后，Nginx将返回的数据发送给客户端。

Nginx 简单配置 

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location ~ \.php$ {     root /home/admin/web/nginx/html/;     fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;     fastcgi_index index.php;     fastcgi_param SCRIPT_FILENAME /home/admin/web/nginx/html/$fastcgi_script_name;     include fastcgi_params; }

　　当nginx接收到一个http请求时，通过配置文件找到对应的server。然后匹配server中的所有location，找到最匹配的。而在location中的命令会启动不同的模块去完成工作，比如rewrite模块、index模块。因此在nginx中模块可以看作真正的劳动工作者。nginx的模块是被编译到nginx中的，属于静态方式。启动nginx时，模块被自动加载。不像apache，把模块单独编译成so文件，在配置文件中指定是否加载。所以，单比模块加载方面，nginx也比apache速度上有提升。

　　那nginx是怎么调用php的呢？先看下面的nginx中关于php的配置

 

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location ~ \.php$ {     root /webpath;     fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;     ...     ...         }

　　这个location指令把以php为文件后缀的请求，交给127.0.0.1:9000处理。我想你看到这个应该猜到了，这是一个C/S架构东西。 而这里的IP地址和端口（127.0.0.1:9000）就是fastcgi进程监听的IP地址和端口。fastcgi是一个可伸缩地、高速地在http server和动态脚本语言间通信的接口。多数流行的http server都支持fastcgi，包括apache、nginx和lighttpd等。同时，fastcgi也被许多脚本语言支持，其中就有php。

那这个fastcgi的配置IP和端口从何而来呢？在php-fpm.conf中可以看到如下：

1 2	listen = 127.0.0.1:9000  #这个表示php的fastcgi进程监听的ip地址以及端口 pm.start_servers = 2

　　php-fpm作为fastcgi的进程管理器，可以有效控制内存和进程，并且平滑重载php配置。php5.3以后，php-fpm被集成到php的core中，默认安装，无须配置。

　　fastcgi进程管理器php-fpm自身初始化，启动主进程php-fpm和启动start_servers个fastcgi子进程。主进程php-fpm主要是管理fastcgi子进程，监听9000端口，fastcgi子进程等待请求。当客户端请求到达nginx时，nginx通过location指令，将所有以php为后缀的文件都交给 127.0.0.1:9000 来处理。php-fpm选择并连接到一个fastcgi子进程，并将环境变量和标准输入发送到fastcgi子进程。fastcgi子进程完成处理后将标准输出和错误信息返回。当fastcgi子进程关闭连接时，请求便告处理完成，等待下次处理。

apache和php的三种通信模式：

CGI程序的工作方式：
Web服务器一般只处理静态文件请求（如 jpg、htm、html），如果碰到一个动态脚本请求（如php），web服务器主进程，就fork出一个新的进程来启动CGI程序，也就是说将动态脚本请求交给CGI程序来处理。启动CGI程序需要一个过程，比如，读取配置文件，加载扩展等。CGI程序启动后，就会解析动态脚本，然后将结果返回给Web服务器，最后Web服务器再将结果返回给客户端，刚才fork的进程也会随之关闭。
这样，每次用户请求动态脚本，Web服务器都要重新fork一个新进程，去启动CGI程序，由CGI程序来处理动态脚本，处理完后进程随之关闭。
这种工作方式的效率是非常低下的。

PHP 解释器是否嵌入 Web 服务器进程内部执行

后来，出现了一种比较高效的方式：Web服务器内置模块。例如，apache的mod_php模块。将php解释器做成模块，然后加载到apache服务器中。
这样，apache服务器在启动的时候，就会同时启动php模块。当客户端请求php文件时，apache服务器就不用再fork出一个新进程来启动php解释器，而是直接将php文件交给运行中的php模块处理。显然，这种方式下，效率会比较高。
由于在apache服务器启动时，才会读取php的配置文件，加载php模块，在apache的运行过程中。不会再重新读取php的配置文件。所以，每次我们修改了php的配置文件后，必须重启apache，新的php配置文件才会生效。
mod_php 通过嵌入 PHP 解释器到 Apache 进程中，只能与 Apache 配合使用，而 cgi 和 fast-cgi 以独立的进程的形式出现，只要对应的Ｗeb服务器实现 cgi 或者 fast-cgi 协议，就能够处理 PHP 请求。mod_php 这种嵌入的方式最大的弊端就是内存占用大，不论是否用到 PHP 解释器都会将其加载到内存中，典型的就是处理CSS、JS之类的静态文件是完全没有必要加载解释器。

什么是FastCGI？

FastCGI就像是一个常驻（long-live）型的CGI程序，它可以一直运行着。FastCGI程序也可以和Web服务器分别部署在不同的主机上，它还可以接受来自其他Web服务器的请求。
FastCGI也是语言无关的。其主要行为是将CGI解释器进程保持在内存中并因此获得高效的性能。众所周知，CGI解释器的反复加载是CGI性能低下的主要原因。
FastCGI是一种进程管理工具，它可以在内存中管理CGI进程。
FastCGI进程管理器需要单独启动。启动FastCGI后，会生成一个FastCGI主进程和多个子进程（子进程其实就是CGI解释器进程）。
当客户端请求Web服务器上的动态脚本时，Web服务器会将动态脚本通过TCP协议交给FastCGI主进程，FastCGI主进程根据情况，安排一个空闲的子进程来解析动态脚本，处理完成后将结果返回给Web服务器，Web服务器再将结果返回给客户端。该客户端请求处理完毕后，FastCGI子进程并不会随之关闭，而是继续等待主进程安排工作任务。

FastCGI的重要特点：
1、FastCGI是HTTP服务器和动态脚本语言间通信的接口或者工具。
2、FastCGI优点是把动态语言解析和HTTP服务器分离开来。
3、Nginx、Apache、Lighttpd以及多数动态语言都支持FastCGI。
4、FastCGI接口方式采用C/S架构，分为客户端（HTTP服务器）和服务端（动态语言解析服务器）。
5、PHP动态语言服务端可以启动多个FastCGI的守护进程。
6、HTTP服务器通过FastCGI客户端和动态语言FastCGI服务端通信。