php與nginx之間的通訊

Nginx是俄國人最先開發的Webserver，如今已經風靡全球，相信你們並不陌生。PHP也經過二十多年的發展來到了7系列版本，更加關注性能。這對搭檔在最近這些年，叱吒風雲，基本上LNMP成了當下的標配。但是，你用了這麼多年的Nginx+PHP的搭配，你真正知道他們之間是怎麼交互怎麼通訊的麼？做爲一道經常用來面試的考題，從過往經驗看，狀況並不樂觀。更多的同窗是知道PHP-FPM、知道FastCGI，但不曉得Nginx、PHP這對老搭檔具體的交互細節。那麼，今天咱們就來一塊兒學習一下，作一回認真的PHP工程師。

前菜

爲了講解的有理有據，咱們先來準備一個純淨精簡的Nginx+PHP環境，這裏咱們使用Docker拉取Centos最新版本環境，來快速經過編譯安裝方式搭建一個Nginx+PHP環境。（圖1，經過docker啓動一臺CentOS機器並進入）

有了Linux環境，咱們來源碼編譯安裝Nginx、PHP，這個過程網絡裏有不少的教程，咱們就不細說了。固然你也能夠安裝lnmp一鍵安裝包來快速搭建。經過安裝nginx、php，咱們的Linux環境裏就有了今天的這兩位主角了。咱們稍加配置，讓Nginx能夠接收請求並轉發給PHP-FPM，咱們目標是輸出一個phpinfo()的信息。（圖2，phpinfo()的輸出內容）

咱們經過對Nginx新增Server配置實現了nginx與PHP的一次通訊，配置文件很是簡單，以下圖：（圖3，一份nginx server配置）

有了上面的一個sample示例，咱們開始深刻Nginx與FastCGI協議。

主食

從上圖的Nginx配置中能夠注意到 fastcgi* 開頭的一些配置，以及引入的 fastcgi.conf 文件。其實在fastcgi.conf中，也是一堆fastcgi*的配置項，只是這些配置項相對不常變，一般單獨文件保管能夠在多處引用。（圖4，fastcgi.conf文件中的內容）

能夠看到在fastcgi.conf中，有不少的fastcgi_param配置，結合nginx server配置中的fastcgi_pass、fastcgi_index，一般咱們的同窗已經可以想到Nginx與PHP之間打交道就是用的FastCGI，但再深問FastCGI是什麼？它起到銜接Nginx、PHP的什麼做用？等等深刻的問題的時候，不少同窗就卡殼了。那麼，咱們就來一探究竟。

CGI是通用網關協議，FastCGI則是一種常住進程的CGI模式程序。咱們所熟知的PHP-FPM的全稱是PHP FastCGI Process Manager，即PHP-FPM會經過用戶配置來管理一批FastCGI進程，例如在PHP-FPM管理下的某個FastCGI進程掛了，PHP-FPM會根據用戶配置來看是否要重啓補全，PHP-FPM更像是管理器，而真正銜接Nginx與PHP的則是FastCGI進程。（圖5，FastCGI在請求流中的位置）

如上圖所示，FastCGI的下游，是CGI-APP，在咱們的LNMP架構裏，這個CGI-APP就是PHP程序。而FastCGI的上游是Nginx，他們之間有一個通訊載體，即圖中的socket。在咱們上文圖3的配置文件中，fastcgi_pass所配置的內容，即是告訴Nginx你接收到用戶請求之後，你該往哪裏轉發，在咱們圖3中是轉發到本機的一個socket文件，這裏fastcgi_pass也常配置爲一個http接口地址（這個能夠在php-fpm.conf中配置）。而上圖5中的Pre-fork，則對應着咱們PHP-FPM的啓動，也就是在咱們啓動PHP-FPM時便會根據用戶配置啓動諸多FastCGI觸發器（FastCGI Wrapper）。

對FastCGI在Nginx+PHP的模式中的定位有了必定了解後，咱們再來了解下Nginx中爲什麼能寫不少fastcgi_*的配置項。這是由於Nginx的一個默認內置module實現了FastCGI的Client。關於Module ngx_http_fastcgi_module的詳細文檔能夠查看這裏: http://nginx.org/en/docs/http/ngx_http_fastcgi_module.html 。咱們關心一下咱們圖4中的這些fastcgi_param都是些什麼吧，詳細描述見下圖。（圖6，nginx模塊中fastcgi_param的介紹）

從圖6中能夠看到，fastcgi_param所聲明的內容，將會被傳遞給「FastCGI server」，那這裏指的就是fastcgi_pass所指向的server，也就是咱們Nginx+PHP模式下的PHP-FPM所管理的FastCGI進程，或者說是那個socket文件載體。這時，有的同窗會問：「爲何PHP-FPM管理的那些FastCGI進程要關心這些參數呢？」，好問題，咱們一塊兒想一想咱們作PHP應用開發時候有沒有用到 $_SERVER 這個全局變量，它裏面包含了不少服務器的信息，好比包含了用戶的IP地址。同窗們不想一想咱們的PHP身處socket文件以後，爲何能獲得遠端用戶的IP呢？聰明的同窗應該注意到圖4中的一個fastcgi_param配置 REMOTE_ADDR ，這不正是咱們在PHP中用 $_SERVER[‘REMOTE_ADDR’] 取到的用戶IP麼。的確，Nginx這個模塊裏fastcgi_param參數，就是考慮後端程序有時須要獲取Webserver外部的變量以及服務器狀況，那麼ngx_http_fastcgi_module就幫咱們作了這件事。真的是太感謝它啦！

那麼咱們已經說清了FastCGI是個什麼東東，而且它在Nginx+PHP中的定位。咱們回到前面提出的問題，「它起到銜接Nginx、PHP的什麼做用？」。

對PHP有必定了解的同窗，應該會知道PHP提供SAPI面向Webserver來提供擴展編程。可是這樣的方式意味着你要是自主研發一套Webserver，你就須要學習SAPI，而且在你的Webserver程序中實現它。這意味着你的Webserver與PHP產生了耦合。在互聯網的大趨勢下，通常你們都不喜歡看到耦合。譬如Nginx在最初研發時候也不是爲了和PHP組成黃金搭檔而研發的，相信早些年的Nginx後端程序多是其餘語言開發。那麼解決耦合的辦法，比較好的方式是有一套通用的規範，上下游都兼容它。那麼CGI協議便成了Nginx、PHP都願意接受的一種方式，而FastCGI常住進程的模式又讓上下游程序有了高併發的可能。那麼，FastCGI的做用是Nginx、PHP的接口載體，就像插座與插銷，讓流行的WebServer與「世界上最好的語言」有了合做的可能。

有了這些基礎背景知識與他們的原因，咱們就能夠觸類旁通的作更多有意思的事情。譬如我在前年曾實現了Java程序中按照FastCGI Client的方式（替代Nginx）與PHP-FPM通訊，實現Java項目+PHP的一種組合搭配，解決的問題是Java程序通常來講在代碼調整後須要編譯過程，而PHP能夠隨時調整代碼隨時生效，那麼讓Java做爲項目外殼，一些易變的代碼由PHP實現，在須要的時候Java程序經過FastCGI與PHP打交道就好。這套想法也是基於對Nginx+PHP交互模式的理解之上想到的。

網絡中也有一些藉助FastCGI的嘗試與實踐，譬如《Writing Hello World in FCGI with C++》這篇文章，用C++實現一個FastCGI的程序，外部依然是某款Webserver來處理HTTP請求，但具體功能則有C++來實現，他們的中間交互一樣適用的FastCGI。同窗們有興趣了也能夠作些Geek嘗試。（圖7，C++實現一個FastCGI程序）

甜品

經過本文的講解，咱們但願讓你們看到，Nginx+PHP的工程模式下，兩位主角分工明確，Nginx負責承載HTTP請求的響應與返回，以及超時控制記錄日誌等HTTP相關的功能，而PHP則負責處理具體請求要作的業務邏輯，它們倆的這種合做模式也是常見的分層架構設計中的一種，在它們各有專一面的同時，FastCGI又很好的將兩塊銜接，保障上下游通訊交互，這種經過某種協議或規範來銜接好上下游的模式，在咱們平常的PHP應用開發中也有這樣的思想落地，譬如咱們所開發的高性能API，具體的Client究竟是PC、APP仍是某個其餘程序，咱們不關心，而這些PC、APP、第三方程序也不關心咱們的PHP代碼實現，他們按照API的規範來請求作處理便可。同窗們是否是發現技術思想是能夠在各個環節融會貫通的，是否是很興奮？很刺激？哈，同窗們開心就好，祝你們在工做學習過程當中，能挖掘到更多的好知識，提高本身的同時造福身邊小夥伴！

做者： Pangee 連接：http://www.imooc.com/article/19278來源：慕課網本文原創發佈於慕課網 ，轉載請註明出處，謝謝合做！