概述

有玩过nginx的朋友肯定常听说的cgi，php-cgi，fastcgi，php-fpm，那他们之间到底是什么关系，下面帮助大家了解下nginx+php执行请求的工作原理。

cgi协议

CGI不是一门编程语言。它是网页的表单和你写的程序之间通信的一种协议。可以用任何语言写一个CGI脚本，这些语言只要能接收输入输出信息，读取环境变量。所以，几乎所有的编程语言都能写一个CGI脚本，例如：python（把我大python放在第一个！），C，甚至是shell脚本。

CGI是一种通信协议，它把用户传递过来的数据转变成一个k－v的字典。这个字典中不光有用户的数据，还有HTTP协议的参数。它做的就是把数据，组织成一个固定结构形式的数据。方便任何符合CGI协议的程序都可以调用！但是CGI不是负责通信（传输数据）的，通信的话是通过socket，也就是server，例如上面例子中，是通过Apache进行通信。之后调用CGI脚本，把数据转变成符合CGI协议的数据结构，用于后面的数据处理！

总之，cgi协议用来确定webserver（例如nginx），也就是内容分发服务器传递过来什么数据，什么样格式的数据。

php-cgi进程解释器

php-cgi是php的cgi协议进程解释器，每次启动时，需要经历加载php.ini文件->初始化执行环境->处理请求->返回内容给webserver->php-cgi进程退出的流程。

fastcgi协议

fastcgi协议是对cgi协议效率提升的补充，主要是针对每次请求过来时都需要启动一个cgi解释器进程的优化，不再需要cgi解释器进程每次收到webserver请求后都需要重新加载php.ini文件和初始化执行环境。

php-fpm进程管理器

php-fpm是对fastcgi协议的实现，是进程管理器，启动时包括master和worker进程俩部分，master进程监听端口，接收来自webserver请求，worker进程一般具有多个，每个worker进程都有一个cgi进程解释器，用来执行php代码。

php-fpm有两种执行方式, 与Apache一样，它的进程数也是可以根据设置分为动态和静态的，一种是直接开启指定数量的php-fpm进程，不再增加或者减少；另一种则是开始的时候开启一定数量的php-fpm进程，当请求量变大的时候，动态的增加php-fpm进程数到上限，当空闲的时候自动释放空闲的进程数到一个下限。

这两种不同的执行方式，可以根据服务器的实际需求来进行调整。

php启动和工作原理

启动phpfpm时，会启动master进程，加载php.ini文件，初始化执行环境，并启动多个worker进程。每次请求来时会将请求传递给worker进程进行处理

php平滑重启原理

每次修改完php.ini配置并重启后，会启动新的worker进程加载新的配置，而之前已经存在的进程会在工作完成之后销毁，因此实现平滑重启

nginx工作原理

如果想弄明白nginx和php配合的原理，还需要先了解nginx的配置文件中的server部分。

server {
 listen 80; #监听80端口，接收http请求
 server_name www.example.com; #一般存放网址，表示配置的哪个项目
 root /home/wwwroot/zensmall/public/; # 存放代码的根目录地址或代码启动入口
 index index.php index.html; #网站默认首页
 
 #当请求网站的url进行location的前缀匹配且最长匹配字符串是该配置项时，按顺序检查文件是否存在，并返回第一个找到的文件
 location / {
 #try_files，按顺序检查文件是否存在，返回第一个找到的文件
 #$uri代表不带请求参数的当前地址
 #$query_string代表请求携带的参数
 try_files $uri $uri/ /index.php?$query_string; #按顺序检查$uri文件，$uri地址是否存在，如果存在，返回第一个找到的文件；如果都不存在，发起访问/index.php?$query_string的内部请求，该请求会重新匹配到下面的location请求
 }
 
 #当请求网站的php文件的时候，反向代理到php-fpm去处理
 location ~ \.php$ {
 include fastcgi_params; #引入fastcgi的配置文件
 fastcgi_pass 127.0.0.1:9000; #设置php fastcgi进程监听的IP地址和端口
 fastcgi_index index.php; #设置首页文件
 fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name; #设置脚本文件请求的路径
 }
}

上面server配置的整体含义是：每次nginx监听到80端口的url请求，会对url进行location匹配。如果匹配到/规则时，会进行内部请求重定向，发起/index.php?$query_string的内部请求，而对应的location配置规则会将请求发送给监听9000端口的php-fpm的master进程。

总结

下面总结下最简单的用户请求流程：

大致如下：用户访问域名->域名进行DNS解析->请求到对应IP服务器和端口->nginx监听到对应端口的请求->nginx对url进行location匹配->执行匹配location下的规则->nginx转发请求给php->php-fpm的master进程监听到nginx请求->master进程将请求分配给其中一个闲置的worker进程->worker进程执行请求->worker进程返回执行结果给nginx->nginx返回结果给用户。

后面会分享更多devops和DBA方面的内容，感兴趣的朋友可以关注一下~