本文目錄：1. CGI是什麼2. 各種術語解釋3. web server和CGI的交互模式 3.1 CGI模式 3.2 模塊模式 3.3 php-fpm模式 1. CGI是什麼 CGI是common gateway interface的縮寫，大家都譯作通用網關介面，但很不幸，我們無法見名知意。 我們 ...
本文目錄：
1. CGI是什麼
2. 各種術語解釋
3. web server和CGI的交互模式
3.1 CGI模式
3.2 模塊模式
3.3 php-fpm模式
1. CGI是什麼
CGI是common gateway interface的縮寫，大家都譯作通用網關介面，但很不幸，我們無法見名知意。
我們知道，web伺服器所處理的內容都是靜態的，要想處理動態內容，需要依賴於web應用程式，如php、jsp、python、perl等。但是web server如何將動態的請求傳遞給這些應用程式？它所依賴的就是cgi協議。沒錯，是協議，也就是web server和web應用程式交流時的規範。換句話說，通過cgi協議，再結合已搭建好的web應用程式，就可以讓web server也能"處理"動態請求，你肯定知道處理兩字為什麼要加上雙引號。
簡單版的cgi工作方式如下：
例如，在谷歌搜索欄中搜索一個關鍵詞"http"，對應的URL為：
https://www.google.com/search?q=http&oq=http&aqs=chrome..69i57j69i60l4j0.1136j0j8&sourceid=chrome&ie=UTF-8
當谷歌的web server收到該請求後，先分析該url，從中知道了要執行search程式，並且還知道了一系列要傳遞給search的參數及其對應的value。web server會將這些程式參數和其它一些環境變數根據cgi協議通過TCP或套接字等方式傳遞給已啟動的cgi程式(可能是cgi進程，或者是已載入的模塊cgi模塊)。當cgi進程接收到web server的請求後，調用search程式並執行，同時還會傳遞參數給search程式。search執行結束後，cgi進程/線程將處理結果返回給web server，web server再返回給瀏覽器。
有多種方式可以執行cgi程式，但對http的請求方法來說，只有get和post兩種方法允許執行cgi腳本(即上面的search程式)。
2.各種術語釋疑
說實話，對於一個沒接觸過編程語言的人來說，剛接觸cgi概念的時候肯定會有一堆疑問，這到底是什麼鬼，處理動態內容的東西不是像php一樣的應用程式嗎，跟cgi有幾毛錢關係，fastcgi又是什麼？我想，非科班出身的強迫症患者(包括我)一定會被這些概念折騰的死去活來。
以php為例，我將一次動態請求相關的概念大致都簡單解釋一遍。
cgi：它是一種協議。通過cgi協議，web server可以將動態請求和相關參數發送給專門處理動態內容的應用程式。fastcgi：也是一種協議，只不過是cgi的優化版。cgi的性能較爛，fastcgi則在其基礎上進行了改進。php-cgi：fastcgi是一種協議，而php-cgi實現了這種協議。不過這種實現比較爛。它是單進程的，一個進程處理一個請求，處理結束後進程就銷毀。php-fmp：是對php-cgi的改進版，它直接管理多個php-cgi進程/線程。也就是說，php-fpm是php-cgi的進程管理器因此它也算是fastcgi協議的實現。cgi進程/線程：在php上，就是php-cgi進程/線程。專門用於接收web server的動態請求，調用並初始化zend虛擬機。cgi腳本：被執行的php源代碼文件。zend虛擬機：對php文件做詞法分析、語法分析、編譯成opcode，並執行。最後關閉zend虛擬機。cgi進程/線程和zend虛擬機的關係：cgi進程調用並初始化zend虛擬機的各種環境。
以php-fpm為例，web server從轉發動態請求到結束的過程大致如下：
而每個php-cgi進程的作用大致包括：(有些功能分類錯誤，請無視，知道大致功能就夠了)
註意，儘管php-fpm的全稱為PHP FastCGI Process Manager，但嚴格地講，php-fpm不是fastcgi的進程管理器，而是php fastcgi即php-cgi的進程管理器。fastcgi只是一種協議，不是進程。就像http協議一樣，apache對它的實現是httpd，nginx對它的實現就叫nginx。
再次說明，cgi和fastcgi是一種協議。各種支持和WEB交互的編程語言對cgi/fastcgi協議都做了各自的實現(當然，任何一種語言都能寫cgi腳本)，而php上的php-cgi和php-fpm正是php對fastcgi協議的實現。
3. web server和CGI的交互模式
web server對cgi進程/線程來說，它的作用就是發起動態處理請求，傳遞一些參數和環境變數，最後接收cgi的返回結果。再通俗而不嚴謹地說，web server通過cgi/fastcgi協議將動態請求轉發給執行cgi腳本的應用程式。通過下麵httpd.conf中的轉發配置應該很容易理解(httpd和php-fpm的交互)：
ProxyRequests off
ProxyPassMatch ^/(.*\.php)$ fcgi://127.0.0.1:9000/usr/local/apache/htdocs/$1
以最典型的apache httpd和php為例，對於httpd來說，web server和php-cgi有3種交互模式。
cgi模式：httpd接收到一個動態請求就fork一個cgi進程，cgi進程返回結果給httpd進程後自我銷毀。動態模塊模式：將php-cgi的模塊(例如php5_module)編譯進httpd。在httpd啟動時會載入模塊，載入時也將對應的模塊激活，php-cgi也就啟動了。(註：糾正一個小小錯誤，很多人以為動態編譯的模塊是可以在需要的時候隨時載入調用，不需要的時候它們就停止了，實際上不是這樣的。和靜態編譯的模塊一樣，動態載入的模塊在被載入時就被加入到激活鏈表中，無論是否使用它，它都已經運行在apache httpd的內部。可參考LoadModule指令的官方手冊)php-fpm模式：使用php-fpm管理php-cgi，此時httpd不再控制php-cgi進程的啟動。可以將php-fpm獨立運行在非web伺服器上，實現所謂的動靜分離。
實際上，藉助模塊mod_fastcgi還可以實現fastcgi模式。同cgi一樣，管理模式的先天缺陷決定了這並不是一種好方法。
3.1 CGI模式
使用CGI模式時，當動態請求到達，httpd臨時啟動一個cgi解釋器，並通過cgi協議轉發要運行的內容。當cgi腳本運行結束後，將結果返回給httpd，然後cgi解釋器進程自我銷毀。當多個動態請求到達時，將先後啟動懂個cgi解釋器。因此，這種方法效率極低。
在註釋掉php5_module的LoadModule相關行後，使用action指令指定要使用cgi運行的類型。但註意，action指令是mod_action提供的，所以必須已經載入該模塊。
例如：指定MIME類型為image/gif的請求使用images.cgi運行。顯然，images.cgi腳本你必須先寫好。
Action image/gif /cgi-bin/images.cgi
還可以通過添加handler來複合文件類型，再使用某個cgi腳本去運行這個handler中的任意類型。
AddHandler my-file-type .xyz
Action my-file-type "/cgi-bin/program.cgi"
對於php來說，則可以使用安裝php時bin目錄下提供的php-cgi程式作為cgi程式。
[root@xuexi php]# ls /usr/local/php/bin/
pear peardev pecl phar phar.phar php php-cgi php-config phpize
# 複製到apache預設的cgi-bin目錄下，方便管理
[root@xuexi php]# cp /usr/local/php/bin/php-cgi /usr/local/apache/cgi-bin/
# 在httpd.conf中添加以下行
Action application/x-httpd-php /usr/local/php/bin/cgi-bin/php-cgi
3.2 模塊方式
在編譯php時，將php5_module模塊編譯到apache中，例如在編譯php時在./configure配置中加上"--with-apxs2=/usr/local/apache/bin/apxs"。
這種交互模式下，httpd在啟動時載入並激活php_module。也就是說，php-cgi常駐在httpd進程內部。當動態請求到達時，httpd不用再生成cgi解釋器，而是直接將動態請求轉發給它內部php-cgi。
配置實用這種交互模式非常簡單，只需使用LoadModule載入php_module，再添加對應的MIME處理器即可。
LoadModule php5_module modules/libphp5.so
# 在mime模塊中添加對應的類型
<IfModule mime_module>
AddType application/x-httpd-php .php
AddType applicaiton/x-httpd-php-source .phps
</IfModule>
3.3 php-fpm方式
前面說了，php-fpm是php-cgi的進程管理器。這種交互方式實際上是讓php-cgi以獨立於httpd的方式存在，目前基本使用php-fpm的方式管理php-cgi進程。也就是說，這種模式下，php-cgi和httpd已經分離了，它們的分離意味著請求的動靜分離變為可能：httpd和php-fpm分別運行在不同伺服器上。動靜分離後，壓力也分散到各自的伺服器上。
要讓php-fpm以這種方式運行，需要在編譯的./configure配置選項中添加"--enable-fpm"選項。當然，還得啟動php-fpm服務。例如：
service php-fpm start
這樣php-cgi進程就開放著埠(預設9000)等待httpd轉發動態請求。要讓httpd能夠轉發請求到php-cgi上，需要在httpd.conf中關閉正向代理，並設置fastcgi協議代理參數。例如，轉發到192.168.100.54主機上的php-fpm。
# 載入代理模塊
LoadModule proxy_module modules/mod_proxy.so
LoadModule proxy_fcgi_module modules/mod_proxy_fcgi.so
# 添加MIME類型
AddType application/x-httpd-php .php
AddType application/x-httpd-php-source .phps
# 在需要轉發的虛擬主機中配置轉發代理
ProxyRequests off
ProxyPassMatch ^/(.*\.php)$ fcgi://192.168.100.54:9000/usr/local/apache/htdocs/$1
