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区分 CGI FastCGI PHP-CGI PHP-FPM

更新 2023-03-20 提问 ChatGPT 3.5

  • CGI（Common Gateway Interface）是一种通用的 Web 服务器接口标准，它定义了 Web 服务器和应用程序之间进行通信的方式。CGI 程序在每次请求时都会启动一个新的进程，处理完请求后就会结束进程，因此效率较低。
  • FastCGI 是 CGI 的一种改进技术，它使用长连接的方式，使得多次请求可以在同一个进程中处理，从而提高了效率。
  • PHP-CGI 是 PHP 的 CGI 版本，它可以让 PHP 脚本在 Web 服务器上运行，但由于 CGI 的低效率，PHP-CGI 的性能也比较低。
  • PHP-FPM（PHP FastCGI Process Manager）是一个用于管理 PHP FastCGI 进程的工具，它可以提高 PHP 的性能和稳定性。

关联和区别：

  • CGI 和 FastCGI 都是 Web 服务器和应用程序之间通信的方式，但 FastCGI 在性能上比 CGI 更好。
  • PHP-CGI 和 PHP-FPM 都是 PHP 在 Web 服务器上运行的方式，但 PHP-FPM 可以有效提高 PHP 的性能和稳定性。

作用举例：

  • 如果使用 CGI 或 PHP-CGI 来运行 PHP 脚本，每次请求都需要启动一个新的进程，效率较低。而如果使用 FastCGI 或 PHP-FPM，则可以使用长连接的方式，提高效率。
  • 使用 PHP-FPM 时，可以配置多个进程，通过负载均衡的方式来分担请求，从而提高稳定性。

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CGI

Common Gateway Interface，HTTP 服务器与你的或其它机器上的程序进行“交谈”的一种协议，其程序须运行在网络服务器上。

web server（比如说 Nginx）只是内容的分发者。

  • 如果请求 /index.html，那么 web server 会去文件系统中找到这个文件，发送给浏览器，这里分发的是静态数据。
  • 如果现在请求的是 /index.php，根据配置文件，nginx 知道这个不是静态文件，需要去找 PHP 解析器来处理，那么他会把这个请求简单处理后交给 PHP 解析器。Nginx 会传哪些数据给 PHP 解析器呢？url、查询字符串、POST 数据、HTTP header 等等，CGI 就是规定要传哪些数据、以什么样的格式传递给后方处理这个请求的协议。

FastCGI

FastCGI 是语言无关的、可伸缩架构的 CGI 开放扩展，其主要行为是将 CGI 解释器进程保持在内存中并因此获得较高的性能。众所周知，CGI 解释器的反复加载是 CGI 性能低下的主要原因（fork-and-execute），如果 CGI 解释器保持在内存中并接受 FastCGI 进程管理器调度，则可以提供良好的性能、伸缩性、Fail-Over 特性等。

FastCGI 的特点是会在一个进程中依次完成多个请求，以达到提高效率的目的，多数 FastCGI 实现都会维护一个进程池。

那么 FastCGI 是怎么做的呢？首先，FastCGI 会先启一个 master，解析配置文件，初始化执行环境，然后再启动多个 worker。当请求过来时，master 会传递给一个 worker，然后立即可以接受下一个请求。这样就避免了重复的劳动，效率自然是高。而且当 worker 不够用时，master 可以根据配置预先启动几个 worker 等着；当然空闲 worker 太多时，也会停掉一些，这样就提高了性能，也节约了资源。这就是 FastCGI 对进程的管理。

PHP-CGI

PHP-CGI 只是个 CGI 程序，他自己本身只能解析请求，返回结果，不会进程管理。

PHP-CGI 的不足：PHP-CGI 变更 php.ini 配置后需重启 PHP-CGI 才能让新的 php-ini 生效，不可以平滑重启。直接杀死 PHP-CGI 进程，PHP 就不能运行了。（PHP-FPM 和 Spawn-FCGI 就没有这个问题，守护进程会平滑从新生成新的子进程。）

PHP-FPM

PHP-FPM 是一个 PHP FastCGI 管理器，是只用于 PHP。

PHP-FPM 是 PHP 针对 FastCGI 协议的具体实现，也是 PHP 在多种服务器端应用编程端口（SAPI：cgi、fast-cgi、cli、isapi、apache）里使用最普遍、性能最佳的一款进程管理器。

小故事

你（PHP）去和爱斯基摩人（web 服务器，如 Apache、Nginx）谈生意。你说中文（PHP 代码），他说爱斯基摩语（C 代码），互相听不懂，怎么办？那就都把各自说的话转换成英语（FastCGI 协议）吧。

怎么转换呢？你就要使用一个翻译机（PHP-FPM）（当然对方也有一个翻译机，那个是他自带的）

我们这个翻译机是最新型的，老式的那个（PHP-CGI）被淘汰了。

让我把话说完

FastCGI 是 Nginx 和 PHP 之间的一个通信接口，该接口实际处理过程通过启动 PHP-FPM 进程来解析 PHP 脚本，即 PHP-FPM 相当于一个动态应用服务器，从而实现 Nginx 动态解析 PHP。

因此，如果 Nginx 服务器需要支持 PHP 解析，需要在 nginx.conf 中增加 PHP 的配置：将 PHP 脚本转发到 FastCGI 进程监听的 IP 地址和端口（php-fpm.conf 中指定）。

同时，PHP 安装的时候，需要开启支持 FastCGI 选项，并且编译安装 PHP-FPM 补丁/扩展，同时，需要启动 PHP-FPM 进程，才可以解析 Nginx 通过 FastCGI 转发过来的 PHP 脚本

References