1、什么是CGI

CGI是Common Gateway Interface（公共網(wǎng)關(guān)接口）的縮寫，它有什么用呢？我們知道瀏覽器訪問一個(gè)含有動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的頁面，瀏覽器使用HTTP協(xié)議發(fā)送請(qǐng)求。數(shù)據(jù)包經(jīng)過路由器和交換機(jī)，到達(dá)目標(biāo)web服務(wù)器，web服務(wù)器收到這個(gè)請(qǐng)求，需要和PHP通信，才能拿到含有動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的頁面。為什么要通信？因?yàn)樗麄冋Z言不通（nginx等web服務(wù)器和php語言和語法不一樣，沒法直接溝通）

那么，要怎么通信呢？最早是用CGI協(xié)議來通信。通過CGI協(xié)議，nginx能夠?qū)TTP請(qǐng)求轉(zhuǎn)化為PHP可以理解的語言（uri，post數(shù)據(jù)和get的數(shù)據(jù)，HTTP header等數(shù)據(jù)）。CGI規(guī)定了要傳哪些數(shù)據(jù)、以什么樣的格式傳遞給后方處理。

1、傳統(tǒng)的使用CGI協(xié)議的工作方式

web服務(wù)器本身只是內(nèi)容的分發(fā)者，比如請(qǐng)求/index.html，web服務(wù)器就會(huì)去尋找這個(gè)文件，然后返回給瀏覽器，這里指的只是靜態(tài)文件。如果是請(qǐng)求/index.php會(huì)怎么樣？web服務(wù)器知道這不是個(gè)靜態(tài)資源，需要解析后再返回給瀏覽器，于是web服務(wù)器就啟動(dòng)一個(gè)php解釋器進(jìn)程，這個(gè)解釋器實(shí)現(xiàn)了CGI協(xié)議，能夠完成和后端語言PHP的溝通，PHP把該返回的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)還給web服務(wù)器，然后web服務(wù)器再發(fā)給瀏覽器。

2、傳統(tǒng)的CGI協(xié)議的弊端

為什么傳統(tǒng)的CGI工作方式會(huì)有弊端？因?yàn)?b>每請(qǐng)求一個(gè)PHP腳本，web服務(wù)器就得為一個(gè)請(qǐng)求開啟一個(gè)PHP解釋器（早期是php-cgi）進(jìn)程來完成解析。這意味著：每來一個(gè)請(qǐng)求，解釋器就得初始化php.ini并加載php擴(kuò)展，等環(huán)境初始化完了，再解析，解析完成后進(jìn)程自動(dòng)結(jié)束（即fork-and-execute模式）。

所以用cgi方式的服務(wù)器有多少連接請(qǐng)求就會(huì)有多少cgi子進(jìn)程，子進(jìn)程反復(fù)加載是cgi性能低下的主要原因。都會(huì)當(dāng)用戶請(qǐng)求數(shù)量非常多時(shí)，會(huì)大量擠占系統(tǒng)的資源如內(nèi) 存，CPU時(shí)間等，造成效能低下。

2、什么是fastCGI

fastCGI，通俗的翻譯為快速的CGI。FastCGI，顧名思義為更快的 CGI，它允許在一個(gè)進(jìn)程內(nèi)處理多個(gè)請(qǐng)求，而不是一個(gè)請(qǐng)求處理完畢就直接結(jié)束進(jìn)程，web服務(wù)器性能上有了很大的提高。

1、關(guān)于php-fpm

php-fpm，即專門為php打造的fastCGI process manager（PHP的fastCGI管理器）。nginx使用這些php-fpm進(jìn)程來和PHP進(jìn)行通信，你可以理解把php-fpm理解為php解釋器。

和傳統(tǒng)的php-cgi的解釋器不同，php-fpm實(shí)現(xiàn)了fastCGI協(xié)議，而且還新增了不少特性。比如php-fpm能夠平滑重啟php環(huán)境配置：我們知道在修改了php.ini之后，wamp和phpstudy需要重啟服務(wù)器才能重新加載php.ini里的內(nèi)容。如果是php-fpm，則不用重啟web服務(wù)器，原先正在工作的php-fpm繼續(xù)工作，等原先工作的php-fpm完成自己的工作后，就結(jié)束掉自己。新增加的php-fpm就使用修改后的php.ini即可。

2、實(shí)現(xiàn)了fastCGI的工作方式

實(shí)現(xiàn)了fastCGI協(xié)議的nginx，第一次啟動(dòng)時(shí)，會(huì)啟動(dòng)一個(gè)php-fpm的master進(jìn)程，該master進(jìn)程初始化環(huán)境后，啟動(dòng)多個(gè)worker進(jìn)程（即php-fpm進(jìn)程池中的php-fpm），如下圖：

當(dāng)請(qǐng)求發(fā)來后，master進(jìn)程把請(qǐng)求分發(fā)到進(jìn)程池中的php-fpm，分發(fā)完后，就可以接下一個(gè)請(qǐng)求了，避免了重復(fù)勞動(dòng)（重復(fù)加載php.ini初始化環(huán)境），效率自然提升了。當(dāng)請(qǐng)求多的時(shí)候，master會(huì)啟動(dòng)更多的php-fpm子進(jìn)程，當(dāng)請(qǐng)求少的時(shí)候，master也會(huì)停掉一些子進(jìn)程。既提高了性能，也節(jié)省資源。

當(dāng)然，當(dāng)php-fpm設(shè)定的上限，不足以支持更高的并發(fā)請(qǐng)求時(shí)，nginx只能返回502錯(cuò)誤了，因?yàn)闆]有更多的php-fpm進(jìn)程可用了。

在這種協(xié)議下，php-fpm成為了和PHP溝通的PHP解釋器。

3、nginx是如何和php-fpm進(jìn)程交流的

到目前為止，我們知道了實(shí)現(xiàn)了fastCGI的php-fpm是如何工作的，但是nginx是怎么啟動(dòng)php-fpm進(jìn)程的呢？

Nginx 不僅僅是一個(gè) Web 服務(wù)器，也是一個(gè)功能強(qiáng)大的 Proxy 服務(wù)器，除了進(jìn)行 http 請(qǐng)求的代理，也可以進(jìn)行許多其他協(xié)議請(qǐng)求的代理，包括本文與 fpm 相關(guān)的 fastcgi 協(xié)議。為了能夠使 Nginx 理解 fastcgi 協(xié)議，Nginx 提供了 fastcgi 模塊來將 http 請(qǐng)求映射為對(duì)應(yīng)的 fastcgi 請(qǐng)求。

下面是一個(gè)nginx的配置文件，用來把nginx中的變量，解釋為PHP能夠理解的變量：

下面是nginx把php請(qǐng)求交給fastCGI模塊來處理的配置（在nginx.conf中可以查到此項(xiàng)配置）

在這個(gè)配置文件中，我們新建了一個(gè)虛擬主機(jī)，監(jiān)聽在 80 端口，Web 根目錄為 /home/rf/projects/wordpress。通過location配置，我們把所有.php文件的處理，交給了fastCGI模塊。之后就是fastCGI模塊啟動(dòng)php-fpm（實(shí)現(xiàn)fastCGI模塊），并通過php-fpm來解釋動(dòng)態(tài)請(qǐng)求。

下面是我總結(jié)的一個(gè)流程圖，如果有不正確的地方，歡迎指正。