PHP運行模式的深入理解_PHP教程

推薦：基于php在各種web服務(wù)器的運行模式詳解
本篇文章是對php在各種web服務(wù)器的運行模式進行了詳細的分析介紹，需要的朋友參考下

PHP運行模式有4鐘：
1）cgi 通用網(wǎng)關(guān)接口（Common Gateway Interface)）
2） fast-cgi 常駐 (long-live) 型的 CGI
3） cli 命令行運行 （Command Line Interface）
4）web模塊模式 （apache等web服務(wù)器運行的模塊模式）
1.CGI（Common Gateway Interface）
CGI即通用網(wǎng)關(guān)接口(Common Gateway Interface)，它是一段程序, 通俗的講CGI就象是一座橋，把網(wǎng)頁和WEB服務(wù)器中的執(zhí)行程序連接起來，它把HTML接收的指令傳遞給服務(wù)器的執(zhí)行程序，再把服務(wù)器執(zhí)行程序的結(jié)果返還給HTML頁。CGI 的跨平臺性能極佳，幾乎可以在任何操作系統(tǒng)上實現(xiàn)。 CGI已經(jīng)是比較老的模式了，這幾年都很少用了。

每有一個用戶請求，都會先要創(chuàng)建cgi的子進程，然后處理請求，處理完后結(jié)束這個子進程，這就是fork-and-execute模式。 當用戶請求數(shù)量非常多時，會大量擠占系統(tǒng)的資源如內(nèi)存，CPU時間等，造成效能低下。所以用cgi方式的服務(wù)器有多少連接請求就會有多少cgi子進程，子進程反復(fù)加載是cgi性能低下的主要原因。
如果不想把 PHP 嵌入到服務(wù)器端軟件（如 Apache）作為一個模塊安裝的話，可以選擇以 CGI 的模式安裝。或者把 PHP 用于不同的 CGI 封裝以便為代碼創(chuàng)建安全的 chroot 和 setuid 環(huán)境。這樣每個客戶機請求一個php文件，Web服務(wù)器就調(diào)用php.exe（win下是php.exe,linux是php）去解釋這個文件，然后再把解釋的結(jié)果以網(wǎng)頁的形式返回給客戶機。 這種安裝方式通常會把 PHP 的可執(zhí)行文件安裝到 web 服務(wù)器的 cgi-bin 目錄。CERT 建議書 CA-96.11 建議不要把任何的解釋器放到 cgi-bin 目錄。

這種方式的好處是把web server和具體的程序處理獨立開來，結(jié)構(gòu)清晰，可控性強，同時缺點就是如果在高訪問需求的情況下，cgi的進程fork就會成為很大的服務(wù)器負擔，想 象一下數(shù)百個并發(fā)請求導(dǎo)致服務(wù)器fork出數(shù)百個進程就明白了。這也是為什么cgi一直背負性能低下，高資源消耗的惡名的原因。

CGI模式安裝：
CGI已經(jīng)是比較老的模式了，這幾年都很少用了,所以我們只是為了測試。
安裝CGI模式需要注釋掉
LoadModule php5_module modules/libphp5.so 這行。如果不注釋這行會一直走到handler模式。也就是模塊模式。
然后在httpd.conf增加action：
Action application/x-httpd-php /cgi-bin/
如果在/cgi-bin/目錄找不到php-cgi.可自行從php的bin里面cp一個。
然后重啟apache,再打開測試頁面發(fā)現(xiàn)Server API變成：CGI/FastCGI。說明成功切換為cgi模式。
問題：
1) 如果cgi程序放在/usr/local/httpd/cgi-bin/里無法執(zhí)行，遇到403或500錯誤的話
打開apache錯誤日志 有如下提示： Permission denied: exec of
可以檢查cgi程序的屬性，按Linux contexts文件 里定義的，/usr/local/httpd/cgi-bin/里必須是httpd_sys_script_exec_t 屬性。 通過ls -Z查看，如果不是則通過如下命令更改： chcon -t httpd_sys_script_exec_t /var/www/cgi-bin/*.cgi 如果是虛擬主機里的cgi，則參考問題2使之能正常使用普通的功能后，再通過chcon設(shè)置cgi文件的context為
httpd_sys_script_exec_t即可。chcon -R -t httpd_sys_script_exec_t cgi-bin/
2) apache錯誤提示：.... malformed header from script. Bad header=
根據(jù)提示說明有header有問題，查看文件輸出的第一句話是什么，應(yīng)該類似于如下
Content-type: text/plain; charset=iso-8859-1\n\n
或者Content-type:text/html\n\n
注意：聲明好Content-type后要輸出兩個空行。
3）apache錯誤提示： Exec format error
腳本解釋器設(shè)置錯誤。腳本第一行應(yīng)該以'#!解釋器路徑'的形式, 填寫腳本解釋器的路徑，如果是PERL程序，常見的路徑為: #!/usr/bin/perl 或 #!/usr/local/bin/perl 如果是PHP程序，不需要填寫解釋器路徑，系統(tǒng)會自動找到PHP。
2. Fastcgi模式
fast-cgi 是cgi的升級版本，F(xiàn)astCGI 像是一個常駐 (long-live) 型的 CGI，它可以一直執(zhí)行著，只要激活后，不會每次都要花費時間去 fork 一次 (這是 CGI 最為人詬病的 fork-and-execute 模式)。
FastCGI的工作原理是：
(1)、Web Server啟動時載入FastCGI進程管理器【PHP的FastCGI進程管理器是PHP-FPM(php-FastCGI Process Manager)】（IIS ISAPI或Apache Module);
(2)、FastCGI進程管理器自身初始化，啟動多個CGI解釋器進程 (在任務(wù)管理器中可見多個php-cgi.exe)并等待來自Web Server的連接。
(3)、當客戶端請求到達Web Server時，F(xiàn)astCGI進程管理器選擇并連接到一個CGI解釋器。Web server將CGI環(huán)境變量和標準輸入發(fā)送到FastCGI子進程php-cgi。
(4)、FastCGI子進程完成處理后將標準輸出和錯誤信息從同一連接返回Web Server。當FastCGI子進程關(guān)閉連接時，請求便告處理完成。FastCGI子進程接著等待并處理來自FastCGI進程管理器（運行在 WebServer中）的下一個連接。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。每一個Web請求PHP都必須重新解析php.ini、重新載入全部dll擴展并重初始化全部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。使用FastCGI，所有這些都只在進程啟動時發(fā)生一次。一個額外的好處是，持續(xù)數(shù)據(jù)庫連接(Persistent database connection)可以工作。
Fastcgi的優(yōu)點：
1）從穩(wěn)定性上看, fastcgi是以獨立的進程池運行來cgi,單獨一個進程死掉,系統(tǒng)可以很輕易的丟棄,然后重新分 配新的進程來運行邏輯.
2）從安全性上看,Fastcgi支持分布式運算. fastcgi和宿主的server完全獨立, fastcgi怎么down也不會把server搞垮.
3）從性能上看, fastcgi把動態(tài)邏輯的處理從server中分離出來, 大負荷的IO處理還是留給宿主server, 這樣宿主server可以一心一意作IO,對于一個普通的動態(tài)網(wǎng)頁來說, 邏輯處理可能只有一小部分, 大量的圖片等靜態(tài)
FastCGI缺點：說完了好處，也來說說缺點。從我的實際使用來看，用FastCGI模式更適合生產(chǎn)環(huán)境的服務(wù)器。但對于開發(fā)用機器來說就不太合適。因為當使用 Zend Studio調(diào)試程序時，由于 FastCGI會認為 PHP進程超時，從而在頁面返回 500錯誤。這一點讓人非常惱火，所以我在開發(fā)機器上還是換回了 ISAPI模式。
安裝fastcgi模式：
安裝apache路徑是/usr/local/httpd/
安裝php路徑是/usr/local/php/
1）安裝mod_fastcgi
wget http://www.fastcgi.com/dist/mod_fastcgi-2.4.6.tar.gz
tar zxvf mod_fastcgi-2.4.6.tar.gz
cd mod_fastcgi-2.4.6
cp Makefile.AP2 Makefile
vi Makefile，編輯top_dir = /usr/local/httpd
make
make install
安裝完后，
/usr/local/httpd/modules/多出一個文件：mod_fcgid.so
2）重新編譯php
./configure --prefix=/usr/local/php --enable-fastcgi --enable-force-cgi-redirect --disable-cli
make
make install
這樣編譯后，在PHP的bin目錄下的php-cgi就是fastcgi模式的php解釋器了
安裝成功后,執(zhí)行
php -v 輸出
PHP 5.3.2 (cgi-fcgi).
這里輸出帶了cgi-fcgi
注意：
1.編譯參數(shù)不能加 –with-apxs=/usr/local/httpd/bin/apxs 否則安裝出來的php執(zhí)行文件是cli模式的
2 如果編譯時不加--disable-cli則輸出 PHP 5.3.2(cli)

3)配置apache
需要配置apache來以fastcgi模式運行php程序
vi httpd.conf
我們使用虛擬機的方式實現(xiàn)：

或者

4）.restart 下apache,查看phpinfo，如果服務(wù)器信息是：
Apache/2.2.11 (Unix) mod_fastcgi/2.4.6之類的就說明安裝成功了。
如果出現(xiàn)403的錯誤，查看下/usr/local/httpd/fcgi-bin/是否有足夠的權(quán)限。
或者

改為：

就可以了。
ps -ef|grep php-cgi可以看見10個fastcgi進程在跑。
3. CLI模式
cli是php的命令行運行模式，大家經(jīng)常會使用它，但是可能并沒有注意到（例如：我們在linux下經(jīng)常使用 "php -m"查找PHP安裝了那些擴展就是PHP命令行運行模式；有興趣的同學(xué)可以輸入php -h去深入研究該運行模式）
1.讓 PHP 運行指定文件。
php script.php
php -f script.php
以上兩種方法（使用或不使用 -f 參數(shù)）都能夠運行腳本的script.php。您可以選擇任何文件來運行，您指定的 PHP 腳本并非必須要以 .php 為擴展名，它們可以有任意的文件名和擴展名。
2.在命令行直接運行 PHP 代碼。
php -r "print_r(get_defined_constants());"
在使用這種方法時，請您注意外殼變量的替代及引號的使用。
注: 請仔細閱讀以上范例，在運行代碼時沒有開始和結(jié)束的標記符！加上 -r 參數(shù)后，這些標記符是不需要的，加上它們會導(dǎo)致語法錯誤。
3.通過標準輸入（stdin）提供需要運行的 PHP 代碼。
以上用法給我們提供了非常強大的功能，使得我們可以如下范例所示，動態(tài)地生成 PHP 代碼并通過命令行運行這些代碼：
$ some_application | some_filter | php | sort -u >final_output.txt
4. 模塊模式
模塊模式是以mod_php5模塊的形式集成，此時mod_php5模塊的作用是接收Apache傳遞過來的PHP文件請求，并處理這些請求，然后將處理后的結(jié)果返回給Apache。如果我們在Apache啟動前在其配置文件中配置好了PHP模塊（mod_php5）， PHP模塊通過注冊apache2的ap_hook_post_config掛鉤，在Apache啟動的時候啟動此模塊以接受PHP文件的請求。

除了這種啟動時的加載方式，Apache的模塊可以在運行的時候動態(tài)裝載，這意味著對服務(wù)器可以進行功能擴展而不需要重新對源代碼進行編譯，甚至根本不需要停止服務(wù)器。我們所需要做的僅僅是給服務(wù)器發(fā)送信號HUP或者AP_SIG_GRACEFUL通知服務(wù)器重新載入模塊。但是在動態(tài)加載之前，我們需要將模塊編譯成為動態(tài)鏈接庫。此時的動態(tài)加載就是加載動態(tài)鏈接庫。 Apache中對動態(tài)鏈接庫的處理是通過模塊mod_so來完成的，因此mod_so模塊不能被動態(tài)加載，它只能被靜態(tài)編譯進Apache的核心。這意味著它是隨著Apache一起啟動的。
Apache是如何加載模塊的呢？我們以前面提到的mod_php5模塊為例。首先我們需要在Apache的配置文件httpd.conf中添加一行：
該運行模式是我們以前在windows環(huán)境下使用apache服務(wù)器經(jīng)常使用的，而在模塊化(DLL)中，PHP是與Web服務(wù)器一起啟動并運行的。（是apache在CGI的基礎(chǔ)上進行的一種擴展，加快PHP的運行效率）

這里我們使用了LoadModule命令，該命令的第一個參數(shù)是模塊的名稱，名稱可以在模塊實現(xiàn)的源碼中找到。第二個選項是該模塊所處的路徑。如果需要在服務(wù)器運行時加載模塊，可以通過發(fā)送信號HUP或者AP_SIG_GRACEFUL給服務(wù)器，一旦接受到該信號，Apache將重新裝載模塊，而不需要重新啟動服務(wù)器。

5.php在Nginx中運行模式（Nginx+ PHP-FPM）
使用FastCGI方式現(xiàn)在常見的有兩種stack：ligthttpd+spawn-fcgi;另外一種是nginx+PHP-FPM(也可以用spawn-fcgi)。
A、如上面所說該兩種結(jié)構(gòu)都采用FastCGI對PHP支持，因此HTTPServer完全解放出來，可以更好地進行響應(yīng)和并發(fā)處理。因此lighttpd和nginx都有small, but powerful和efficient的美譽。
B、該兩者還可以分出一個好壞來，spawn-fcgi由于是lighttpd的一部分，因此安裝了lighttpd一般就會使用spawn-fcgi對php支持，但是目前有用戶說ligttpd的spwan-fcgi在高并發(fā)訪問的時候，會出現(xiàn)上面說的內(nèi)存泄漏甚至自動重啟fastcgi。即：PHP腳本處理器當機，這個時候如果用戶訪問的話，可能就會出現(xiàn)白頁(即PHP不能被解析或者出錯)。

另一個：首先nginx不像lighttpd本身含帶了fastcgi(spawn-fcgi)，因此它完全是輕量級的，必須借助第三方的FastCGI處理器才可以對PHP進行解析，因此其實這樣看來nginx是非常靈活的，它可以和任何第三方提供解析的處理器實現(xiàn)連接從而實現(xiàn)對PHP的解析(在nginx.conf中很容易設(shè)置)。nginx可以使用spwan-fcgi(需要一同安裝lighttpd，但是需要為nginx避開端口，一些較早的blog有這方面安裝的教程)，但是由于spawn-fcgi具有上面所述的用戶逐漸發(fā)現(xiàn)的缺陷，現(xiàn)在慢慢減少使用nginx+spawn-fcgi組合了。

C、由于spawn-fcgi的缺陷，現(xiàn)在出現(xiàn)了新的第三方(目前還是，聽說正在努力不久將來加入到PHP core中)的PHP的FastCGI處理器，叫做PHP-FPM(具體可以google)。它和spawn-fcgi比較起來有如下優(yōu)點：
由于它是作為PHP的patch補丁來開發(fā)的，安裝的時候需要和php源碼一起編譯，也就是說編譯到php core中了，因此在性能方面要優(yōu)秀一些；
同時它在處理高并發(fā)方面也優(yōu)于spawn-fcgi，至少不會自動重啟fastcgi處理器。具體采用的算法和設(shè)計可以google了解。

因此，如上所說由于nginx的輕量和靈活性，因此目前性能優(yōu)越，越來越多人逐漸使用這個組合：nginx+PHP/PHP-FPM
6.總結(jié)
目前在
HTTPServer這塊基本可以看到有三種stack比較流行：
（1）Apache+mod_php5
（2）lighttp+spawn-fcgi
（3）nginx+PHP-FPM
三者后兩者性能可能稍優(yōu)，但是Apache由于有豐富的模塊和功能，目前來說仍舊是老大。有人測試nginx+PHP-FPM在高并發(fā)情況下可能會達到Apache+mod_php5的5~10倍，現(xiàn)在nginx+PHP-FPM使用的人越來越多。

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