PHP 运行模式

CGI

CGI即通用网关接口(Common Gateway Interface),通过cgi协议,web server可以将动态请求和相关参数发送给专门处理动态内容的应用程序。CGI 的跨平台性能极佳,几乎可以在任何操作系统上实现。 CGI已经是比较老的模式了,这几年都很少用了。

每有一个用户请求,都会先要创建cgi的子进程,然后处理请求,处理完后结束这个子进程,这就是fork-and-execute模式。 当用户请求数量非常多时,会大量挤占系统的资源如内存,CPU时间等,造成效能低下。所以用cgi方式的服务器有多少连接请求就会有多少cgi子进程,子进程反复加载是cgi性能低下的主要原因。

FastCGI

FastCGI是CGI的升级版本,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)。

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的工作原理是:

  1. Web Server启动时载入FastCGI进程管理器【PHP的FastCGI进程管理器是PHP-FPM(php-FastCGI Process Manager)】(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 (在任务管理器中可见多个php-cgi.exe)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 WebServer中)的下一个连接。在正常的CGI模式中,php-cgi.exe在此便退出了。

在CGI模式中,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dll扩展并重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。

模块模式

模块模式是以mod_php5模块的形式集成,此时mod_php5模块的作用是接收Apache传递过来的PHP文件请求,并处理这些请求,然后将处理后的结果返回给Apache。如果我们在Apache启动前在其配置文件中配置好了PHP模块(mod_php5),PHP模块通过注册apache2的ap_hook_post_config挂钩,在Apache启动的时候启动此模块以接受PHP文件的请求。

除了这种启动时的加载方式,Apache的模块可以在运行的时候动态装载,这意味着对服务器可以进行功能扩展而不需要重新对源代码进行编译,甚至根本不需要停止服务器。我们所需要做的仅仅是给服务器发送信号HUP或者AP_SIG_GRACEFUL通知服务器重新载入模块。但是在动态加载之前,我们需要将模块编译成为动态链接库。此时的动态加载就是加载动态链接库。 Apache中对动态链接库的处理是通过模块mod_so来完成的,因此mod_so模块不能被动态加载,它只能被静态编译进Apache的核心。这意味着它是随着Apache一起启动的。

在模块化中,PHP是与Web服务器一起启动并运行的。(是apache在CGI的基础上进行的一种扩展,加快PHP的运行效率)

CLI

PHP-CLI是PHP Command Line Interface的简称,如同它名字的意思,就是PHP在命令行运行的接口,区别于在Web服务器上运行的PHP环境(PHP-CGI,ISAPI等)。 也就是说,PHP不单可以写前台网页,它还可以用来写后台的程序。

关于几个名词

  1. php-fpm

    PHP-FastCGI Process Manager,fastcgi 的一种实现,php-cgi的进程管理器。

  2. ISAPI

    ISAPI(Internet Server Application Program Interface)是微软提供的一套面向Internet服务的API接口,一个ISAPI的DLL,可以在被用户请求激活后长驻内存,等待用户的另一个请求,还可以在一个DLL里设置多个用户请求处理函数,此外,ISAPI的DLL应用程序和WWW服务器处于同一个进程中,效率要显著高于CGI。(由于微软的排他性,只能运行于windows环境)

总结

目前在HTTPServer这块基本可以看到有三种stack比较流行:

  • Apache+mod_php5
  • lighttp+spawn-fcgi
  • nginx+PHP-FPM