nginx 与fastcgi、及动态语言配合的工作原理

一、什么是 FastCGI
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也被许多脚本语言所支持，其中就有PHP。
FastCGI是从CGI发展改进而来的。传统CGI接口方式的主要缺点是性能很差，因为每次HTTP服务器遇到动态程序时都需要重新启动脚本解析器来执行解析，然后结果被返回给HTTP服务器。这在处理高并发访问时，几乎是不可用的。另外传统的CGI接口方式安全性也很差，现在已经很少被使用了。
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浏览器。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。

二、Nginx+FastCGI运行原理
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接纳到请求，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，这就是Nginx+FastCGI的整个运作过程。详细的过程，如图1所示。
 
 

 

图1 Nginx+FastCGI运行原理

三、spawn-fcgi与PHP-FPM

前面介绍过，FastCGI接口方式在脚本解析服务器上启动一个或者多个守护进程对动态脚本进行解析，这些进程就是FastCGI进程管理器，或者称之为FastCGI引擎， spawn-fcgi与PHP-FPM就是支持PHP的两个FastCGI进程管理器。
下面简单介绍spawn-fcgi与PHP-FPM的异同。

spawn-fcgi是HTTP服务器lighttpd的一部分，目前已经独立成为一个项目，一般与lighttpd配合使用来支持PHP，但是ligttpd的spwan-fcgi在高并发访问的时候，会出现内存泄漏甚至自动重启FastCGI的问题。

Nginx是个轻量级的HTTP server，必须借助第三方的FastCGI处理器才可以对PHP进行解析，因此Nginx+spawn-fcgi的组合也可以实现对PHP的解析，这里不过多讲述。

PHP-FPM也是一个第三方的FastCGI进程管理器，它是作为PHP的一个补丁来开发的，在安装的时候也需要和PHP源码一起编译，也就是说PHP-FPM被编译到PHP内核中，因此在处理性能方面更加优秀；同时它在处理高并发方面也比spawn-fcgi引擎好很多，因此，推荐Nginx+PHP/PHP-FPM这个组合对PHP进行解析。

FastCGI 的主要优点是把动态语言和HTTP Server分离开来，所以Nginx与PHP/PHP-FPM经常被部署在不同的服务器上，以分担前端Nginx服务器的压力，使Nginx专一处理静态请求和转发动态请求，而PHP/PHP-FPM服务器专一解析PHP动态请求。

四、安装php与php-fpm

五、配置Nginx来支持PHP
Nginx的安装特别简单，前面已经对此进行了详细介绍，这里不再进行讲述。下面重点介绍Nginx如何通过php-fpm的FastCGI进程对PHP进行解析处理。
由于Ｎginx本身不会对PHP进行解析，因此要实现Nginx对PHP的支持，其实是将对PHP页面的请求交给fastCGI进程监听的IP地址及端口。如果把php-fpm当做动态应用服务器，那么Nginx其实就是一个反向代理服务器。Nginx通过反向代理功能实现对PHP的解析，这就是Nginx实现PHP动态解析的原理。
这里假定Nginx的安装目录为/usr/local，则Nginx配置文件的路径为/usr/local/nginx/conf/nginx.conf。下面是在Nginx下支持PHP解析的一个虚拟主机配置实例。

        server {
 include port.conf;
 server_name www.ixdba.net ixdba.net;

  location / {
 index index.html index.php;
 root /web/www/www.ixdba.net;
 }

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

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，而这里的IP地址和端口就是FastCGI进程监听的IP地址和端口。
fastcgi_param指令指定放置PHP动态程序的主目录，也就是$fastcgi_script_name前面指定的路径，这里是/usr/local/nginx/html目录，建议将这个目录与Nginx虚拟主机指定的根目录保持一致，当然也可以不一致。
fastcgi_params文件是FastCGI进程的一个参数配置文件，在安装Nginx后，会默认生成一个这样的文件，这里通过include指令将FastCGI参数配置文件包含了进来。
接下来，启动nginx服务。
/usr/local/nginx/sbin/nginx
到此为止，Nginx+PHP已经配置完成。

六、测试Nginx对PHP的解析功能
这里在/usr/local/nginx/html目录下创建一个phpinfo.php文件，内容如下：

然后通过浏览器访问http://www.ixdba.net/index.html，默认会在浏览器显示“Welcome to Nginx!”表示Nginx正常运行。
接着在浏览器中访问http://www.ixdba.net/phpinfo.php，如果PHP能够正常解析，会出现PHP安装配置以及功能列表统计信息。