php面試題五之nginx如何調用php和php-fpm的作用和工作原理


nginx如何調用php

 

采用nginx+php作為webserver的架構模式,在現如今運用相當廣泛。然而第一步需要實現的是如何讓nginx正確的調用php。由於nginx調用php並不是如同調用一個靜態文件那么直接簡單,是需要動態執行php腳本。所以涉及到了對nginx.conf文件的配置。這一步對新手而言一般需要網上查資料,對於一般的熟手而言,也有不少同學並沒有搞透徹為何要如此這般配置。本文的主要內容為如何在nginx server中正確配置php調用方法,以及配置的基本原理。

一、nginx+php運行原理:

首先簡單的講一講原理,目前主流的nginx+php的運行原理如下: 
1、nginx的worker進程直接管理每一個請求到nginx的網絡請求。 
2、對於php而言,由於在整個網絡請求的過程中php是一個cgi程序的角色,所以采用名為php-fpm的進程管理程序來對這些被請求的php程序進行管理。php-fpm程序也如同nginx一樣,需要監聽端口,並且有master和worker進程。worker進程直接管理每一個php進程。 
3、關於fastcgi:fastcgi是一種進程管理器,管理cgi進程。市面上有多種實現了fastcgi功能的進程管理器,php-fpm就是其中的一種。再提一點,php-fpm作為一種fast-cgi進程管理服務,會監聽端口,一般默認監聽9000端口,並且是監聽本機,也就是只接收來自本機的端口請求,所以我們通常輸入命令 netstat -nlpt|grep php-fpm 會得到:

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tcp        0      0 127.0.0.1:9000              0.0.0.0:*                   LISTEN      1057/php-fpm

這里的127.0.0.1:9000 就是監聽本機9000端口的意思。 
4、關於fastcgi的配置文件,目前fastcgi的配置文件一般放在nginx.conf同級目錄下,配置文件形式,一般有兩種:

fastcgi.conf  和 fastcgi_params。不同的nginx版本會有不同的配置文件,這兩個配置文件有一個非常重要的區別:fastcgi_parames文件中缺少下列配置:
fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME    $document_root$fastcgi_script_name;

我們可以打開fastcgi_params文件加上上述行,也可以在要使用配置的地方動態添加。使得該配置生效。 
5、當需要處理php請求時,nginx的worker進程會將請求移交給php-fpm的worker進程進行處理,也就是最開頭所說的nginx調用了php,其實嚴格得講是nginx間接調用php。 
了解了上面的這五個簡單原理,在nginx中配置php調用方法就變得易如反掌。

二、配置文件:

直接貼上代碼逐行進行講解,此處貼出一個能正常啟動php腳本的最簡nginx vhost配置:

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server { 
     listen       8011; 
     server_name  test.cn; 
     location ~ \.php?.*$ { 
         root           /share/test; 
         fastcgi_pass   127.0.0.1:9000; 
         fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME   $document_root $fastcgi_script_name
         include         fastcgi_params; 
    
}

1、第一個大括號 server{ }:不必多說,代表一個獨立的server, 
2、listen 8011:代表該server監聽8011端口 
3、location ~ .php?.*${ }:代表一個能匹配對應uri的location,用於匹配一類uri,並對所匹配的uri請求做自定義的邏輯、配置。這里的location,匹配了所有帶.php的uri請求,例如:http://192.168.244.128:8011/test.php/asdasd http://192.168.244.128:8011/index.php等 
4、root /share/test:請求資源根目錄,告訴匹配到該location下的uri到/share/teset文件夾下去尋找同名資源。 
5、fastcgi_pass 127.0.0.1:9000:這行開始是本文的重點:這行代碼的意思是,將進入到該location內的uri請求看做是cgi程序,並將請求發送到9000端口,交由php-fpm處理。 
6、fastcgi_param SCRIPT_FILENAME

fastcgi_script_name; :這行配置意思是:動態添加了一行fastcgi配置,配置內容為SCRIPT_FILENAME,告知管理進程,cgi腳本名稱。由於我的nginx中只有fastcgi_params文件,沒有fastcgi.conf文件,所以要使php-fpm知道SCRIPT_FILENAME的具體值,就必須要動態的添加這行配置。 
7、include fastcgi_params; 引入fastcgi配置文件 
以上就是最簡潔版的nginx啟動php腳本的最簡配置,當重啟nginx之后,在/share/test目錄下創建一個xx.php文件,輸入

 

三、總結:

其實對於調用php這類cgi腳本程序,只要理解了我開頭提到的5點原理,然后結合5-7行配置講解,完全可以較清晰的明白為什么需要這樣配置了。對於新手而言,往往被fastcgi,php-fpm cgi程序搞得一頭霧水,胡亂配置已通,跑通上線,也不去深究其原理。所以希望寫在這里的東西能對讀者帶來一點點的幫助。

php-fpm的工作原理

一、代理與反向代理 
現實生活中的例子 
1、正向代理:訪問google.com

正向代理:訪問google.com

如上圖,因為google被牆,我們需要vpn翻牆才能訪問google.com。

vpn對於“我們”來說,是可以感知到的(我們連接vpn)vpn對於”google服務器”來說,是不可感知的(google只知道有http請求過來)。

對於人來說可以感知到,但服務器感知不到的服務器,我們叫他正向代理服務器。

2、反向代理:通過反向代理實現負載均衡

這里寫圖片描述

如上圖,我們訪問baidu.com的時候,baidu有一個代理服務器,通過這個代理服務器,可以做負載均衡,路由到不同的server。(此代理服務器,對於“我們”來說是不可感知的(我們只能感知到訪問的是百度的服務器,不知道中間還有代理服務器來做負載均衡)。)

此代理服務器,對於”server1 server2 server3”是可感知的(代理服務器負載均衡路由到不同的server) 
對於人來說不可感知,但對於服務器來說是可以感知的,我們叫他反向代理服務器

總結 
說白了:“正向”、“反向”是相對於人的感知來說的。人能感受到的代理就是正向代理,人感受不到的代理就是反向代理。

二、初識Nginx與Php-fpm 
Nginx是什么: 
Nginx (“engine x”) 是一個高性能的HTTP和反向代理服務器,也是一個IMAP/POP3/SMTP服務器。

Php-fpm是什么: 
1、cgi、fast-cgi協議

cgi的歷史 
早期的webserver只處理html等靜態文件,但是隨着技術的發展,出現了像php等動態語言。 
webserver處理不了了,怎么辦呢?那就交給php解釋器來處理吧! 
交給php解釋器處理很好,但是,php解釋器如何與webserver進行通信呢? 
為了解決不同的語言解釋器(如php、python解釋器)與webserver的通信,於是出現了cgi協議。只要你按照cgi協議去編寫程序,就能實現語言解釋器與webwerver的通信。如php-cgi程序。

fast-cgi的改進 
有了cgi協議,解決了php解釋器與webserver通信的問題,webserver終於可以處理動態語言了。但是,webserver每收到一個請求,都會去fork一個cgi進程,請求結束再kill掉這個進程。這樣有10000個請求,就需要fork、kill php-cgi進程10000次。

有沒有發現很浪費資源? 
於是,出現了cgi的改良版本,fast-cgi。fast-cgi每次處理完請求后,不會kill掉這個進程,而是保留這個進程,使這個進程可以一次處理多個請求。這樣每次就不用重新fork一個進程了,大大提高了效率

2、php-fpm是什么 
php-fpm即php-Fastcgi Process Manager. 
php-fpm是 FastCGI 的實現,並提供了進程管理的功能。 
進程包含 master 進程和 worker 進程兩種進程。 
master 進程只有一個,負責監聽端口,接收來自 Web Server 的請求,而 worker 進程則一般有多個(具體數量根據實際需要配置),每個進程內部都嵌入了一個 PHP 解釋器,是 PHP 代碼真正執行的地方。

三、Nginx如何與Php-fpm結合 
上面我們說了,Nginx不只有處理http請求的功能,還能做反向代理。Nginx通過反向代理功能將動態請求轉向后端Php-fpm。 
下面我們來配置一個全新的Nginx+Php-fpm

1、配置nginx.conf文件 
進入nginx目錄下,編輯 nginx.conf文件。 
如圖,在nginx.conf最后一行,添加include文件

這里寫圖片描述

2、添加對應的server 
進入上面include的路徑,添加一個server.

這里寫圖片描述

下面我們解釋一下配置項的含義:

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server {
     listen       80; #監聽80端口,接收http請求
     server_name  www.example.com; #就是網站地址
     root /usr/local/etc/nginx/www/huxintong_admin; # 准備存放代碼工程的路徑
     #路由到網站根目錄www.example.com時候的處理
     location / {
         index index.php; #跳轉到www.example.com/index.php
         autoindex on;
     }  
 
     #當請求網站下php文件的時候,反向代理到php-fpm
     location ~ \.php$ {         include  /usr/local/etc/nginx/fastcgi.conf; #加載nginx的fastcgi模塊
         fastcgi_intercept_errors on;
         fastcgi_pass   127.0.0.1:9000; #nginx fastcgi進程監聽的IP地址和端口
     }
}

總而言之:當我們訪問www.example.com的時候,處理流程是這樣的:

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www.example.com        |
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       Nginx        |
         |路由到www.example.com/index.php        |
         |加載nginx的fast-cgi模塊        |
         |fast-cgi監聽127.0.0.1:9000地址        |
         |www.example.com/index.php請求到達127.0.0.1:9000
         |
         |
      等待處理...

下面我們啟用php的php-fpm來處理這個請求

打開php-fpm.conf文件,我們看到如下配置:

這里寫圖片描述

即:php-fpm模塊監聽127.0.0.1:9000端口,等待請求到來去處理。

四、總結 
nginx與php-fpm的結合,完整的流程是這樣的。

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www.example.com        |
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      Nginx        |
        |路由到www.example.com/index.php        |
        |加載nginx的fast-cgi模塊        |
        |fast-cgi監聽127.0.0.1:9000地址        |
        |www.example.com/index.php請求到達127.0.0.1:9000
        |
        |php-fpm 監聽127.0.0.1:9000
        |
        |php-fpm 接收到請求,啟用worker進程處理請求        |
        |php-fpm 處理完請求,返回給nginx        |
        |nginx將結果通過http返回給瀏覽器

五、效果展示 
1、啟動nginx與php-fpm模塊 
這里寫圖片描述

啟動成功,我們查看php-fpm進程

這里寫圖片描述

如上圖,有一個master進程,3個worker進程。

2、在網站目錄下建立文件 
我們編輯文件如下圖:

這里寫圖片描述

3、訪問網站 
這里寫圖片描述


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