Nginx+PHP-FPM运行原理

Nginx与PHP运行原理

名词说明

CGI

common gateway interface (公共网关接口)

请求模式:
    Web Brower(浏览器) ----(通过http协议传输)----> Http Server(服务器nginx/apache) -----> CGI Program -----> Db

Server 与 CGI 通过 STDIN/STDOUT(标准的输入/输出)进行数据传递
nginx(动态加载模块) apache(指定加载模块)

CGI工作原理

每当客户请求CGI的时候，WEB服务器就请求操作系统生成一个新的CGI解释器进程(如php-cgi.exe)，
CGI 的一个进程则处理完一个请求后退出，下一个请求来时再创建新进程。
当然，这样在访问量很少没有并发的情况也行。可是当访问量增大，并发存在，这种方式就不 适合了。于是就有了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）。

一般情况下，FastCGI的整个工作流程是这样的：
    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。

php-fpm(PHP内置的一种fast-cgi)

php-fpm即php-Fastcgi Process Manager.
php-fpm是 FastCGI 的实现，并提供了进程管理的功能。
进程包含 master 进程和 worker 进程两种进程。
master 进程只有一个，负责监听端口，接收来自 Web Server 的请求，而 worker 进程则一般有多个(具体数量根据实际需要配置)，
每个进程内部都嵌入了一个 PHP 解释器，是 PHP 代码真正执行的地方。

请求步骤

Web Brower(浏览器访问) www.example.com
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   通过http协议传输  
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    http server
 (服务器nginx/apache)            
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     配置解析    
路由到 www.example.com/index.php
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加载 nginx 的 fast-cgi 模块
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fast-cgi 监听 127.0.0.1:9000 地址
通过 fast-cgi 协议将请求转发给 php-fpm 处理
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请求到达 127.0.0.1:9000
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php-fpm 监听 127.0.0.1:9000
可通过 php-fpm.conf 进行修改
(php-fpm 是一个多进程的 fast-cgi 管理程序)
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php-fpm 接收到请求，启用 worker 进程处理请求
(worker进程 会抢占式的获得 cgi 请求进行处理)
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    php-fpm 处理请求
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     处理详解
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|处理过程:等待 php 脚本的解析,等待业务处理的结果返回,
|       完成后回收子进程,这整个的过程是阻塞等待的.
|处理弊端:也就意味着 php-fpm 的进程数有多少能处理的请求也就是多少,
|       假设 php-fpm 有 200 个 worker进程,一个请求将耗费 1 秒的时间,
|       那么简单的来说整个服务器理论上最多可以处理的请求也就是 200 个,QPS 即为 200/s.
|       在高并发的场景下，这样的性能往往是不够的，尽管可以利用 nginx 作为负载均衡配合多台 php-fpm 服务器来提供服务，
|       但由于 php-fpm 的阻塞等待的工作模型，一个请求会占用至少一个 MySQL 连接，
|       多节点高并发下会产生大量的 MySQL 连接，而 MySQL 的最大连接数默认值为 100，尽管可以修改，
|       但显而易见该模式没法很好的应对高并发的场景
        |
|   PHP生命周期(宏都是在walu.c中)           
|              前置初始化(Apache或Nginx相关操作)
|              模块初始化       对应扩展 php.dll
|              请求初始化       $_SERVER等参数    [  
|      frame   执行php脚本      code                可以重复执行(一般为框架内容)
|              请求处理完成      request          ]
|              关闭模块         close
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       |
    其它内容   
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       |         
nginx 将结果通过 http 返回给浏览器