什么是CGI

CGI全稱是“公共網(wǎng)關(guān)接口”(Common Gateway Interface)，HTTP服務(wù)器與你的或其它機(jī)器上的程序進(jìn)行“交談”的一種工具，其程序須運(yùn)行在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上。

CGI可以用任何一種語言編寫，只要這種語言具有標(biāo)準(zhǔn)輸入、輸出和環(huán)境變量。如php,perl,tcl等。

 

什么是FastCGI

FastCGI像是一個常駐(long-live)型的CGI，它可以一直執(zhí)行著，只要激活后，不會每次都要花費(fèi)時間去fork一次(這是CGI最為人詬病的fork-and-execute 模式)。它還支持分布式的運(yùn)算, 即 FastCGI 程序可以在網(wǎng)站服務(wù)器以外的主機(jī)上執(zhí)行并且接受來自其它網(wǎng)站服務(wù)器來的請求。

FastCGI是語言無關(guān)的、可伸縮架構(gòu)的CGI開放擴(kuò)展，其主要行為是將CGI解釋器進(jìn)程保持在內(nèi)存中并因此獲得較高的性能。眾所周知，CGI解釋器的反復(fù)加載是CGI性能低下的主要原因，如果CGI解釋器保持在內(nèi)存中并接受FastCGI進(jìn)程管理器調(diào)度，則可以提供良好的性能、伸縮性、Fail- Over特性等等。

 

FastCGI與CGI特點(diǎn)

1、如CGI，F(xiàn)astCGI也具有語言無關(guān)性.

2、如CGI, FastCGI在進(jìn)程中的應(yīng)用程序，獨(dú)立于核心web服務(wù)器運(yùn)行,提供了一個比API更安全的環(huán)境。(APIs把應(yīng)用程序的代碼與核心的web服務(wù)器鏈接在一起，這意味著在一個錯誤的API的應(yīng)用程序可能會損壞其他應(yīng)用程序或核心服務(wù)器; 惡意的API的應(yīng)用程序代碼甚至可以竊取另一個應(yīng)用程序或核心服務(wù)器的密鑰。)

3、FastCGI技術(shù)目前支持語言有：C/C++、Java、Perl、Tcl、Python、SmallTalk、Ruby等。相關(guān)模塊在Apache, ISS, Lighttpd等流行的服務(wù)器上也是可用的。

4、如CGI，F(xiàn)astCGI的不依賴于任何Web服務(wù)器的內(nèi)部架構(gòu)，因此即使服務(wù)器技術(shù)的變化, FastCGI依然穩(wěn)定不變。

 

FastCGI的工作原理

1、Web Server啟動時載入FastCGI進(jìn)程管理器（IIS ISAPI或Apache Module)

2、FastCGI進(jìn)程管理器自身初始化，啟動多個CGI解釋器進(jìn)程(可見多個php-cgi)并等待來自Web Server的連接。

3、當(dāng)客戶端請求到達(dá)Web Server時，F(xiàn)astCGI進(jìn)程管理器選擇并連接到一個CGI解釋器。Web server將CGI環(huán)境變量和標(biāo)準(zhǔn)輸入發(fā)送到FastCGI子進(jìn)程php-cgi。

4、FastCGI子進(jìn)程完成處理后將標(biāo)準(zhǔn)輸出和錯誤信息從同一連接返回Web Server。當(dāng)FastCGI子進(jìn)程關(guān)閉連接時，請求便告處理完成。FastCGI子進(jìn)程接著等待并處理來自FastCGI進(jìn)程管理器(運(yùn)行在Web Server中)的下一個連接。 在CGI模式中，php-cgi在此便退出了。

在上述情況中，你可以想象CGI通常有多慢。每一個Web請求PHP都必須重新解析php.ini、重新載入全部擴(kuò)展并重初始化全部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。使用FastCGI，所有這些都只在進(jìn)程啟動時發(fā)生一次。一個額外的好處是，持續(xù)數(shù)據(jù)庫連接(Persistent database connection)可以工作。

 

FastCGI的不足

因?yàn)槭嵌噙M(jìn)程，所以比CGI多線程消耗更多的服務(wù)器內(nèi)存，PHP-CGI解釋器每進(jìn)程消耗7至25兆內(nèi)存，將這個數(shù)字乘以50或100就是很大的內(nèi)存數(shù)。

Nginx 0.8.46+PHP 5.2.14(FastCGI)服務(wù)器在3萬并發(fā)連接下，開啟的10個Nginx進(jìn)程消耗150M內(nèi)存（15M10=150M），開啟的64個php-cgi進(jìn)程消耗1280M內(nèi)存（20M64=1280M），加上系統(tǒng)自身消耗的內(nèi)存，總共消耗不到2GB內(nèi)存。如果服務(wù)器內(nèi)存較小，完全可以只開啟25個php-cgi進(jìn)程，這樣php-cgi消耗的總內(nèi)存數(shù)才500M。

上面的數(shù)據(jù)摘自Nginx 0.8.x + PHP 5.2.13(FastCGI)搭建勝過Apache十倍的Web服務(wù)器(第6版)

 

什么是PHP-CGI

PHP-CGI是PHP自帶的FastCGI管理器

PHP-CGI的不足

1、php-cgi變更php.ini配置后需重啟php-cgi才能讓新的php-ini生效，不可以平滑重啟

2、直接殺死php-cgi進(jìn)程,php就不能運(yùn)行了。(PHP-FPM和Spawn-FCGI就沒有這個問題,守護(hù)進(jìn)程會平滑從新生成新的子進(jìn)程。）

 

什么是PHP-FPM

PHP-FPM是一個PHP FastCGI管理器，是只用于PHP的,可以在 http://php-fpm.org/download 下載得到.

PHP-FPM其實(shí)是PHP源代碼的一個補(bǔ)丁，旨在將FastCGI進(jìn)程管理整合進(jìn)PHP包中。必須將它patch到你的PHP源代碼中，在編譯安裝PHP后才可以使用。

相對Spawn-FCGI，PHP-FPM在CPU和內(nèi)存方面的控制都更勝一籌，而且前者很容易崩潰，必須用crontab進(jìn)行監(jiān)控，而PHP-FPM則沒有這種煩惱。

PHP5.3.3已經(jīng)集成php-fpm了，不再是第三方的包了。PHP-FPM提供了更好的PHP進(jìn)程管理方式，可以有效控制內(nèi)存和進(jìn)程、可以平滑重載PHP配置，比spawn-fcgi具有更多有點(diǎn)，所以被PHP官方收錄了。在./configure的時候帶 –enable-fpm參數(shù)即可開啟PHP-FPM。

 

什么是Spawn-FCGI

Spawn-FCGI是一個通用的FastCGI管理服務(wù)器，它是lighttpd中的一部份，很多人都用Lighttpd的Spawn-FCGI進(jìn)行FastCGI模式下的管理工作，不過有不少缺點(diǎn)。而PHP-FPM的出現(xiàn)多少緩解了一些問題，但PHP-FPM有個缺點(diǎn)就是要重新編譯，這對于一些已經(jīng)運(yùn)行的環(huán)境可能有不小的風(fēng)險(refer)，在php 5.3.3中可以直接使用PHP-FPM了。

Spawn-FCGI目前已經(jīng)獨(dú)成為一個項(xiàng)目，更加穩(wěn)定一些，也給很多Web 站點(diǎn)的配置帶來便利。已經(jīng)有不少站點(diǎn)將它與nginx搭配來解決動態(tài)網(wǎng)頁。

最新的lighttpd也沒有包含這一塊了(http://www.lighttpd.net/search?q=Spawn-FCGI )，但可以在以前版本中找到它。在lighttpd-1.4.15版本中就包含了(http://www.lighttpd.net/download/lighttpd-1.4.15.tar.gz)

目前Spawn-FCGI的下載地址是http://redmine.lighttpd.net/projects/spawn-fcgi ，最新版本是http://www.lighttpd.net/download/spawn-fcgi-1.6.3.tar.gz

注：最新的Spawn-FCGI可以到lighttpd.net網(wǎng)站搜索“Spawn-FCGI”找到它的最新版本發(fā)布地址

 

PHP-FPM與spawn-CGI對比測試

PHP-FPM的使用非常方便,配置都是在PHP-FPM.ini的文件內(nèi)，而啟動、重啟都可以從php/sbin/PHP-FPM中進(jìn)行。更方便的是修改php.ini后可以直接使用PHP-FPM reload進(jìn)行加載，無需殺掉進(jìn)程就可以完成php.ini的修改加載
結(jié)果顯示使用PHP-FPM可以使php有不小的性能提升。PHP-FPM控制的進(jìn)程cpu回收的速度比較慢,內(nèi)存分配的很均勻。

Spawn-FCGI控制的進(jìn)程CPU下降的很快,而內(nèi)存分配的比較不均勻。有很多進(jìn)程似乎未分配到,而另外一些卻占用很高?？赡苁怯捎谶M(jìn)程任務(wù)分配的不均勻?qū)е碌?而這也導(dǎo)致了總體響應(yīng)速度的下降。而PHP-FPM合理的分配，導(dǎo)致總體響應(yīng)的提到以及任務(wù)的平均。