Nginx和PHP之间是怎样通信的

Nginx跟PHP实现通信原理图

FastCGI原理

FastCGI是一个运用于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、Nginx和lighttpd等。同时,FastCGI也被许多脚本语言支持,其中就有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,同时在脚本解析服务器上启动一个或者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客户端。这种方式可以让HttP服务器专一地处理静态请求或者将动态脚本服务器的结果返回给客户端,这在很大程度上提高了整个应用系统的性能。

Nginx+php-fpm实现原理

Nginx本身不会对PHP进行解析,终端对PHP页面的请求将会被Nginx交给FastCGI进程监听的IP地址及端口,由php-fpm作为动态解析服务器处理,最后将处理结果再返回给nginx。其实,Nginx就是一个反向代理服务器。Nginx通过反向代理功能将动态请求转向后端php-fpm,从而实现对PHP的解析支持,这就是Nginx实现PHP动态解析的原理。
Nginx不支持对外部程序的直接调用或者解析,所有的外部程序(包括PHP)必须通过FastCGI接口来调用。FastCGI接口在Linux下是socket(这个socket可以是文件socket,也可以是ip socket)。为了调用CGI程序,还需要一个FastCGI的wrapper(wrapper可以理解为用于启动另一个程序的程序),这个wrapper绑定在某个固定socket上,如端口或者文件socket。当Nginx将CGI请求发送给这个socket的时候,通过FastCGI接口,wrapper接收到请求,然后派生出一个新的线程,这个线程调用解释器或者外部程序处理脚本并读取返回数据;接着,wrapper再将返回的数据通过FastCGI接口,沿着固定的socket传递给Nginx;最后,Nginx将返回的数据发送给客户端。

Nginx 简单配置

location ~ \.php$ {
     root           /home/admin/web/nginx/html/;
     fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
     fastcgi_index  index.php;
     fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  /home/admin/web/nginx/html/$fastcgi_script_name;
     include        fastcgi_params;
}

当nginx接收到一个http请求时,通过配置文件找到对应的server。然后匹配server中的所有location,找到最匹配的。而在location中的命令会启动不同的模块去完成工作,比如rewrite模块、index模块。因此在nginx中模块可以看作真正的劳动工作者。nginx的模块是被编译到nginx中的,属于静态方式。启动nginx时,模块被自动加载。不像apache,把模块单独编译成so文件,在配置文件中指定是否加载。所以,单比模块加载方面,nginx也比apache速度上有提升。

那nginx是怎么调用php的呢?先看下面的nginx中关于php的配置

location ~ \.php$ {
    root           /webpath;
    fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;
    …
    ...
}

通过上面的配置文件,可以看出当请求过来时,location指令会把所有的.php文件的请求,指向fastcgi接口子进程监听的IP地址和端口,此时wrapper接收到请求派生出一个子线程。该线程调用外部编辑器或程序处理请求并返回数据,接着wrapper请数据返回给fastcgi接口,由socket返回给Nginx服务器,再返回给浏览器端。
这个location指令把以php为文件后缀的请求,交给127.0.0.1:9000处理。我想你看到这个应该猜到了,这是一个C/S架构东西。 而这里的IP地址和端口(127.0.0.1:9000)就是fastcgi进程监听的IP地址和端口。fastcgi是一个可伸缩地、高速地在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、nginx和lighttpd等。同时,fastcgi也被许多脚本语言支持,其中就有php。

那这个fastcgi的配置IP和端口从何而来呢?在php-fpm.conf中可以看到如下:

listen = 127.0.0.1:9000  #这个表示php的fastcgi进程监听的ip地址以及端口
pm.start_servers = 2

php-fpm作为fastcgi的进程管理器,可以有效控制内存和进程,并且平滑重载php配置。php5.3以后,php-fpm被集成到php的core中,默认安装,无须配置。
fastcgi进程管理器php-fpm自身初始化,启动主进程php-fpm和启动start_servers个fastcgi子进程。主进程php-fpm主要是管理fastcgi子进程,监听9000端口,fastcgi子进程等待请求。当客户端请求到达nginx时,nginx通过location指令,将所有以php为后缀的文件都交给 127.0.0.1:9000 来处理。php-fpm选择并连接到一个fastcgi子进程,并将环境变量和标准输入发送到fastcgi子进程。fastcgi子进程完成处理后将标准输出和错误信息返回。当fastcgi子进程关闭连接时,请求便告处理完成,等待下次处理。