认识FastCGI以及优化

关于 FastCGI 的深入理解

经常听到 FastCGI 这个词，感觉很高深。自己去了解后才发现，它其实就是我们每天都在用的老朋友------php-fpm。

php-fpm 的全称是 FastCGI Process Manager，顾名思义，它就是 FastCGI 协议的一个进程管理器。

要理解 FastCGI，得先看它的前身 CGI。

CGI 的工作流程很简单：

CGI 的困境： 每个请求都要经历一次"创建进程 -> 销毁进程"的循环。如果瞬间有1000个并发请求，服务器就需要创建和销毁1000个进程，巨大的开销严重限制了服务器性能。

为了解决 CGI 的性能瓶颈，FastCGI 诞生了。它的核心改进是：使用常驻的进程池来处理请求。

FastCGI 的四个核心思想：

这正是我们在 Linux 上搭建网站时，Nginx 与 PHP 协作的实际流程：

这个"打包"是 FastCGI 协议在起作用。它是一个结构化的、基于记录的二进制协议。

所有的通信都被分割成一个个的记录。每个记录都包含一个记录头和可变长度的内容。

记录头包含以下关键信息：

协议层面的完整通信流程：

请求开始 ：Nginx 发送一个 BEGIN_REQUEST 记录。
传递元数据 ：Nginx 发送一个或多个 PARAMS 记录，并以一个长度为0的 PARAMS 记录作为结束标志。
传递请求体 ：Nginx 通过一个或多个 STDIN 记录发送 POST 数据，同样以长度为0的记录标志结束。
处理请求：PHP-FPM 的 Worker 进程开始执行 PHP 脚本。
返回响应 ：Worker 通过 STDOUT 记录发回响应，通过 STDERR 记录发回错误日志，最后发送 END_REQUEST 记录结束整个请求。

1. 进程池管理 (配置目录：/etc/php/8.1/fpm/pool.d/www.conf)

我们可以修改进程管理器模式来优化性能：

static 模式：
- 描述：进程数量固定不变。
- 优点：性能最高，无进程管理开销。
- 缺点：内存占用固定且高。
- 适用：高流量、高性能服务器。
dynamic 模式 (最常用)：
- 描述：动态调整进程数。
- 关键参数：
  - pm.max_children：进程池最大允许的进程数。
  - pm.start_servers：启动时创建的进程数。
  - pm.min_spare_servers：保证空闲的最少进程数。
  - pm.max_spare_servers：允许空闲的最大进程数。
- 优点：在性能和资源间取得平衡。
- 适用：绝大多数通用生产环境。
ondemand 模式：
- 描述：有请求时才创建进程，空闲时自动杀死。
- 优点：极度节省内存。
- 缺点：新请求到来时有创建延迟。
- 适用：内存紧张、访问量极低的环境。

2. 慢日志配置 这是一个极其重要的调试功能。

3. Socket 通信方式

Unix Domain Socket：
- 路径示例 ：unix:/var/run/php/php8.1-fpm.sock
- 原理：通过文件系统上的特殊 socket 文件进行通信，完全在内核中完成。
- 优点：速度更快，开销更小。
- 缺点：只能用于同一台服务器上的进程间通信。
- 适用场景 ：Web服务器和PHP应用部署在同一台机器上时的首选。
TCP Socket：
- 路径示例 ：127.0.0.1:9000
- 原理：通过网络协议栈进行通信。
- 优点：更灵活，可以跨服务器部署；更容易被网络监控工具分析。
- 缺点：有网络协议栈的开销，速度稍慢于 UDS。
- 适用场景：跨服务器部署，或需要通过网络工具进行调试时。

正是 Nginx + PHP-FPM (FastCGI) 这套组合，以其高性能、高稳定性、资源隔离和架构灵活性，成为了当今运行 PHP 应用最主流和推荐的方式。

我们不是在学习一个新概念，只是在为早已熟练使用的技术，正名而已。