PHP运行模式

PHP目前比较常见的五大运行模式：

1. CGI （Common Gateway Interface）通用网关接口
2. FastCGI  常驻型CGI（Long-Live CGI）
3. CLI 命令行运行（Command Line Interface）
4. Web模块模式（Apache等Web服务器运行的模式）
5. ISAPI （Internet Server Application Program Interface

1 CGI模式

CGI即通用网关接口，它是一段程序，通俗的讲CGI就像是一座桥，把网页和web服务器中的执行程序连接起来，它把HTML接收的指令传递给服务器的执行程序，再把服务器执行程序的结果返回给HTML网页。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-Excute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。

如果不想把PHP嵌入服务器端软件（如Apache）作为一个模块安装的话，可以选择以CGI的模式安装。或者把PHP用于不同的CGI封装以便为代码创建安全的chroot和setuid环境。这样每个客户机请求一个PHP文件，Web服务器就调用php.exe去解释这个文件，然后把解释的结果以网页的形式返回给客户机。这种安装方式通常会把PHP的可执行文件安装到web服务器的cgi-bin目录。CERT建议书CA-96.11建议不要把任何的解释器放到cgi-bin目录。

这种方式的好处是把web server和具体的程序处理独立开来，结构清晰，可控性强，同时缺点就是如果在高访问需求的情况下，CGI的进程Fork就会造成很大的服务器负担，想象一下数百个并发请求导致服务器Fork出数百个进程就明白了。这也是为什么CGI一直背负性能低下，高资源消耗恶名的原因。

2. FastCGI模式

FastCGI是CGI的升级版本，FastCGI像是一个常驻型的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。FastCGi是一个可伸缩的、高速的在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、Ngix和lighttpd等，同时，FastCGI也被许多脚本语言所支持，如PHP。

FastCGI接口方式采用C/S结构，可以将HTTP服务器和脚本解析服务器分开，同时在脚本服务器上启动一个或多个脚本解析守护进程。当HTTP服务器每次遇到动态程序时，可以将其直接交付给FastCGI进程来执行，然后将得到的结果返回给浏览器。这种方式可以让HTTP服务器专一的处理静态请求或将动态脚本服务器结果返回给客户端，这在很大程度上提高了整个应用系统的性能。

原理：

1) Web Server启动时载入FastCGI进程管理器（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（多个php-cgi.exe或php-cgi）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，请求遍处理完成。FastCGI子进程接着等待并处理来自FastCGI进程管理器的下一个连接。在CGI模式中，php-cgi在此便退出了。

在CGI模式中，对于每个web请求，PHP都必须重新解析php.ini、重新载入全部dll扩展并重新初始化全部数据结构。使用FastCGI模式，所有这些都只有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。

优点：

从稳定性上看，FastCGI是以独立的进程池来运行CGI，单独一个进程死掉，系统可以很轻易的丢弃，然后重新分配新的进程来运行逻辑

从安全性上看，FastCGI支持分布式运算。FastCGI和宿主的Server完全独立，FastCGI怎么down也不会把Server搞垮

从性能上看，FastCGI把动态逻辑的处理从Server中分离出来，大负荷的IO处理还是留给宿主Server，这样宿主Server可以一心一意做IO，对于一个普通的动态网页来说，逻辑处理可能只有一小部分，大量的是图片等静态连接。

缺点：

FastCGI模式更适合生产环境的服务器，对于开发机器就不太合适。

3 CLI模式

PHP-CLI是PHP-Command Line Interface的简称，指PHP在命令行运行的接口，区别在web服务器上运行的PHP环境。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。PHP的CLI Shell脚本适用于所有的PHP优势，使创建要么支持脚本或系统甚至与GUI应用程序的服务端，在window和linux下都是支持PHP-CLI模式的。

优点：

1）使用多进程，子进程结束以后，内核会负责回收资源

2）使用多进程，子进程异常退出不会导致整个进程Thread退出，父进程还有机会重建流程

3）一个常驻主进程，只负责任务分发，逻辑更清楚

4 模块模式

模块模式是以mod_php5模式的形式集成，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收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，甚至根本不需要执行服务器。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。

Apache是如何加载模块的呢？我们以前面提到的mod_php5模块为例。首先我们需要在Apache的配置文件httpd.conf中添加一行：

LoadModule php5_module modules/mod_php5.so

这里我们使用了LoadModule命令，该命令的第一个参数是模块的名称，名称可以在模块实现的源码中找到。第二个选项是该模块所处的路径。如果需要在服务器运行时加载模块，可以通过发送信号HUP或者AP_SIG_GRACEFUL给服务器，一旦接受到该信号，Apache将重新装载模块，而不需要重新启动服务器。

　　该运行模式是我们以前在windows环境下使用apache服务器经常使用的，而在模块化（DLL）中，PHP是与Web服务器一起启动并运行的。（它是apache在CGI的基础上进行的一种扩展，加快PHP的运行效率）。

5 ISAPI模式

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）

　　PHP作为Apache模块，Apache服务器在系统启动后，预先生成多个进程副本驻留在内存中，一旦有请求出现，就立即使用这些空余的子进程进行处理，这样就不存在生成子进程造成的延迟了。这些服务器副本在处理完一次HTTP请求之后并不立即退出，而是停留在计算机中等待下次请求。对于客户浏览器的请求反应更快，性能较高。

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