什麼是CGI、FastCGI、PHP-CGI、PHP-FPM、Spawn-FCGI

什麼是CGI

　　CGI全稱是“公共網關接口”(Common Gateway Interface)，HTTP伺服器與你的或其它機器上的程式進行“交談”的一種工具，其程式須運作在網絡伺服器上。

　　CGI可以用任何一種語言編寫，隻要這種語言具有标準輸入、輸出和環境變量。如PHP,perl,tcl等

　　什麼是FastCGI

　　FastCGI像是一個常駐(long-live)型的CGI，它可以一直執行着，隻要激活後，不會每次都要花費時間去fork一次(這是CGI最為人诟病的fork-and-execute 模式)。它還支援分布式的運算, 即 FastCGI 程式可以在網站伺服器以外的主機上執行并且接受來自其它網站伺服器來的請求。

　　FastCGI是語言無關的、可伸縮架構的CGI開放擴充，其主要行為是将CGI解釋器程序保持在記憶體中并是以獲得較高的性能。衆所周知，CGI解釋器的反複加載是CGI性能低下的主要原因，如果CGI解釋器保持在記憶體中并接受FastCGI程序管理器排程，則可以提供良好的性能、伸縮性、Fail- Over特性等等。

　　 FastCGI與CGI特點

　　1、如CGI，FastCGI也具有語言無關性.

　　2、如CGI, FastCGI在程序中的應用程式，獨立于核心web伺服器運作,提供了一個比API更安全的環境。(APIs把應用程式的代碼與核心的web伺服器連結在一起，這意味着在一個錯誤的API的應用程式可能會損壞其他應用程式或核心伺服器; 惡意的API的應用程式代碼甚至可以竊取另一個應用程式或核心伺服器的密鑰。)

　　3、FastCGI技術目前支援語言有：C/C++、Java、Perl、Tcl、Python、SmallTalk、Ruby等。相關子產品在Apache, ISS, Lighttpd等流行的伺服器上也是可用的。

　　4、如CGI，FastCGI的不依賴于任何Web伺服器的内部架構，是以即使伺服器技術的變化, FastCGI依然穩定不變。

　 　FastCGI的工作原理

　　

　　1、Web Server啟動時載入FastCGI程序管理器（IIS ISAPI或Apache Module)

　　

　　2、FastCGI程序管理器自身初始化，啟動多個CGI解釋器程序(可見多個php-cgi)并等待來自Web Server的連接配接。

　　

　　3、當用戶端請求到達Web Server時，FastCGI程序管理器選擇并連接配接到一個CGI解釋器。Web server将CGI環境變量和标準輸入發送到FastCGI子程序php-cgi。

　　

　　4、FastCGI子程序完成處理後将标準輸出和錯誤資訊從同一連接配接傳回Web Server。當FastCGI子程序關閉連接配接時，請求便告處理完成。FastCGI子程序接着等待并處理來自FastCGI程序管理器(運作在Web Server中)的下一個連接配接。 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、重新載入全部擴充并重初始化全部資料結構。使用FastCGI，所有這些都隻在程序啟動時發生一次。一個額外的好處是，持續資料庫連接配接(Persistent database connection)可以工作。

　　 FastCGI的不足

　　因為是多程序，是以比CGI多線程消耗更多的伺服器記憶體，PHP-CGI解釋器每程序消耗7至25兆記憶體，将這個數字乘以50或100就是很大的記憶體數。

　　

　　Nginx 0.8.46+PHP 5.2.14(FastCGI)伺服器在3萬并發連接配接下，開啟的10個Nginx程序消耗150M記憶體（15M*10=150M），開啟的64個php-cgi程序消耗1280M記憶體（20M*64=1280M），加上系統自身消耗的記憶體，總共消耗不到2GB記憶體。如果伺服器記憶體較小，完全可以隻開啟25個php-cgi程序，這樣php-cgi消耗的總記憶體數才500M。

　　 什麼是PHP-CGI

　　PHP-CGI是PHP自帶的FastCGI管理器。

　　啟動PHP-CGI，使用如下指令：php-cgi -b 127.0.0.1:9000

　　 PHP-CGI的不足

　　1、php-cgi變更php.ini配置後需重新開機php-cgi才能讓新的php-ini生效，不可以平滑重新開機

　　2、直接殺死php-cgi程序,php就不能運作了。(PHP-FPM和Spawn-FCGI就沒有這個問題,守護程序會平滑從新生成新的子程序。）

　　 什麼是PHP-FPM

　　PHP-FPM是一個PHP FastCGI管理器，是隻用于PHP的,可以在 http://php-fpm.org/download下載下傳得到.

　　PHP-FPM其實是PHP源代碼的一個更新檔，旨在将FastCGI程序管理整合進PHP包中。必須将它patch到你的PHP源代碼中，在編譯安裝PHP後才可以使用。

　　現在我們可以在最新的PHP 5.3.2的源碼樹裡下載下傳得到直接整合了PHP-FPM的分支，據說下個版本會融合進PHP的主分支去。相對Spawn-FCGI，PHP-FPM在CPU和記憶體方面的控制都更勝一籌，而且前者很容易崩潰，必須用crontab進行監控，而PHP-FPM則沒有這種煩惱。

　　PHP5.3.3已經內建php-fpm了，不再是第三方的包了。PHP-FPM提供了更好的PHP程序管理方式，可以有效控制記憶體和程序、可以平滑重載PHP配置，比spawn-fcgi具有更多有點，是以被PHP官方收錄了。在./configure的時候帶 –enable-fpm參數即可開啟PHP-FPM。

　　使用PHP-FPM來控制PHP-CGI的FastCGI程序

/usr/local/php/sbin/php-fpm{start|stop|quit|restart|reload|logrotate}

--start 啟動php的fastcgi程序

--stop 強制終止php的fastcgi程序

--quit 平滑終止php的fastcgi程序

--restart 重新開機php的fastcgi程序

--reload 重新平滑加載php的php.ini

--logrotate 重新啟用log檔案

　　 什麼是Spawn-FCGI

　　Spawn-FCGI是一個通用的FastCGI管理伺服器，它是lighttpd中的一部份，很多人都用Lighttpd的Spawn-FCGI進行FastCGI模式下的管理工作，不過有不少缺點。而PHP-FPM的出現多少緩解了一些問題，但PHP-FPM有個缺點就是要重新編譯，這對于一些已經運作的環境可能有不小的風險(refer)，在php 5.3.3中可以直接使用PHP-FPM了。

　　Spawn-FCGI目前已經獨成為一個項目，更加穩定一些，也給很多Web 站點的配置帶來便利。已經有不少站點将它與nginx搭配來解決動态網頁。

　　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的下載下傳位址是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網站搜尋“Spawn-FCGI”找到它的最新版本釋出位址

　　下面我們就可以使用Spawn-FCGI來控制php-CGI的FastCGI程序了

      1.  /usr/local/bin/spawn-fcgi -a 127.0.0.1 -p 9000 -C 5 -u www-data -g www-data -f /usr/bin/php-CGI

　　參數含義如下:

　　-f 指定調用FastCGI的程序的執行程式位置，根據系統上所裝的PHP的情況具體設定

　　-a 綁定到位址addr

　　-p 綁定到端口port

　　-s 綁定到unix socket的路徑path

　　-C 指定産生的FastCGI的程序數，預設為5(僅用于PHP)

　　-P 指定産生的程序的PID檔案路徑

　　-u和-g FastCGI使用什麼身份(-u 使用者 -g 使用者組)運作，Ubuntu下可以使用www-data，其他的根據情況配置，如nobody、apache等

　　 PHP-FPM與spawn-CGI對比測試

　　PHP-FPM的使用非常友善,配置都是在PHP-FPM.ini的檔案内，而啟動、重新開機都可以從php/sbin/PHP-FPM中進行。更友善的是修改php.ini後可以直接使用PHP-FPM reload進行加載，無需殺掉程序就可以完成php.ini的修改加載

結果顯示使用PHP-FPM可以使php有不小的性能提升。PHP-FPM控制的程序cpu回收的速度比較慢,記憶體配置設定的很均勻。

　　Spawn-FCGI控制的程序CPU下降的很快,而記憶體配置設定的比較不均勻。有很多程序似乎未配置設定到,而另外一些卻占用很高。可能是由于程序任務配置設定的不均勻導緻的.而這也導緻了總體響應速度的下降。而PHP-FPM合理的配置設定，導緻總體響應的提到以及任務的平均。

　　 PHP-FPM與Spawn-FCGI功能比較

　　http://php-fpm.org/about/

　　PHP-FPM、Spawn-FCGI都是守護php-cgi的程序管理器。