Nginx是俄國人最早開發的Webserver，現在已經風靡全球，相信大家並不陌生。PHP也通過二十多年的發展來到了7系列版本，更加關注效能。這對搭檔在最近這些年，叱吒風雲，基本上LNMP成了當下的標配。可是，你用了這麼多年的Nginx+PHP的搭配，你真正知道他們之間是怎麼互動怎麼通訊的麼？作為一道常常用來面試的考題，從過往經驗看，情況並不樂觀。更多的同學是知道PHP-FPM、知道FastCGI，但不曉得Nginx、PHP這對老搭檔具體的互動細節。那麼，今天我們就來一起學習一下，做一回認真的PHP工程師。

前菜

為了講解的有理有據，我們先來準備一個純淨精簡的Nginx+PHP環境，這裡我們使用Docker拉取Centos最新版本環境，來快速通過編譯安裝方式搭建一個Nginx+PHP環境。（圖1，通過docker啟動一臺CentOS機器並進入）

有了Linux環境，我們來原始碼編譯安裝Nginx、PHP，這個過程網路裡有很多的教程，我們就不細說了。當然你也可以安裝lnmp一鍵安裝包來快速搭建。通過安裝nginx、php，我們的Linux環境裡就有了今天的這兩位主角了。我們稍加配置，讓Nginx可以接收請求並轉發給PHP-FPM，我們目標是輸出一個phpinfo()的資訊。（圖2，phpinfo()的輸出內容）

我們通過對Nginx新增Server配置實現了nginx與PHP的一次通訊，配置檔案非常簡單，如下圖：（圖3，一份nginx server配置）

有了上面的一個sample示例，我們開始深入Nginx與FastCGI協議。

主食

從上圖的Nginx配置中可以注意到 fastcgi* 開頭的一些配置，以及引入的 fastcgi.conf 檔案。其實在fastcgi.conf中，也是一堆fastcgi*的配置項，只是這些配置項相對不常變，通常單獨檔案保管可以在多處引用。（圖4，fastcgi.conf檔案中的內容）

可以看到在fastcgi.conf中，有很多的fastcgi_param配置，結合nginx server配置中的fastcgi_pass、fastcgi_index，通常我們的同學已經能夠想到Nginx與PHP之間打交道就是用的FastCGI，但再深問FastCGI是什麼？它起到銜接Nginx、PHP的什麼作用？等等深入的問題的時候，很多同學就卡殼了。那麼，我們就來一探究竟。

CGI是通用閘道器協議，FastCGI則是一種常住程序的CGI模式程式。我們所熟知的PHP-FPM的全稱是PHP FastCGI Process Manager，即PHP-FPM會通過使用者配置來管理一批FastCGI程序，例如在PHP-FPM管理下的某個FastCGI程序掛了，PHP-FPM會根據使用者配置來看是否要重啟補全，PHP-FPM更像是管理器，而真正銜接Nginx與PHP的則是FastCGI程序。（圖5，FastCGI在請求流中的位置）

如上圖所示，FastCGI的下游，是CGI-APP，在我們的LNMP架構裡，這個CGI-APP就是PHP程式。而FastCGI的上游是Nginx，他們之間有一個通訊載體，即圖中的socket。在我們上文圖3的配置檔案中，fastcgi_pass所配置的內容，便是告訴Nginx你接收到使用者請求以後，你該往哪裡轉發，在我們圖3中是轉發到本機的一個socket檔案，這裡fastcgi_pass也常配置為一個http介面地址（這個可以在php-fpm.conf中配置）。而上圖5中的Pre-fork，則對應著我們PHP-FPM的啟動，也就是在我們啟動PHP-FPM時便會根據使用者配置啟動諸多FastCGI觸發器（FastCGI Wrapper）。

對FastCGI在Nginx+PHP的模式中的定位有了一定了解後，我們再來了解下Nginx中為何能寫很多fastcgi_*的配置項。這是因為Nginx的一個預設內建module實現了FastCGI的Client。關於Module ngx_http_fastcgi_module的詳細文件可以檢視這裡: http://nginx.org/en/docs/http/ngx_http_fastcgi_module.html 。我們關心一下我們圖4中的這些fastcgi_param都是些什麼吧，詳細描述見下圖。（圖6，nginx模組中fastcgi_param的介紹）

從圖6中可以看到，fastcgi_param所宣告的內容，將會被傳遞給“FastCGI server”，那這裡指的就是fastcgi_pass所指向的server，也就是我們Nginx+PHP模式下的PHP-FPM所管理的FastCGI程序，或者說是那個socket檔案載體。這時，有的同學會問：“為什麼PHP-FPM管理的那些FastCGI程序要關心這些引數呢？”，好問題，我們一起想想我們做PHP應用開發時候有沒有用到 $_SERVER 這個全域性變數，它裡面包含了很多伺服器的資訊，比如包含了使用者的IP地址。同學們不想想我們的PHP身處socket檔案之後，為什麼能得到遠端使用者的IP呢？聰明的同學應該注意到圖4中的一個fastcgi_param配置 REMOTE_ADDR ，這不正是我們在PHP中用 $_SERVER[‘REMOTE_ADDR’] 取到的使用者IP麼。的確，Nginx這個模組裡fastcgi_param引數，就是考慮後端程式有時需要獲取Webserver外部的變數以及伺服器情況，那麼ngx_http_fastcgi_module就幫我們做了這件事。真的是太感謝它啦！

那麼我們已經說清了FastCGI是個什麼東東，並且它在Nginx+PHP中的定位。我們回到前面提出的問題，“它起到銜接Nginx、PHP的什麼作用？”。

對PHP有一定了解的同學，應該會知道PHP提供SAPI面向Webserver來提供擴充套件程式設計。但是這樣的方式意味著你要是自主研發一套Webserver，你就需要學習SAPI，並且在你的Webserver程式中實現它。這意味著你的Webserver與PHP產生了耦合。在網際網路的大趨勢下，一般大家都不喜歡看到耦合。譬如Nginx在最初研發時候也不是為了和PHP組成黃金搭檔而研發的，相信早些年的Nginx後端程式可能是其他語言開發。那麼解決耦合的辦法，比較好的方式是有一套通用的規範，上下游都相容它。那麼CGI協議便成了Nginx、PHP都願意接受的一種方式，而FastCGI常住程序的模式又讓上下游程式有了高併發的可能。那麼，FastCGI的作用是Nginx、PHP的介面載體，就像插座與插銷，讓流行的WebServer與“世界上最好的語言”有了合作的可能。

有了這些基礎背景知識與他們的緣由，我們就可以舉一反三的做更多有意思的事情。譬如我在前年曾實現了Java程式中按照FastCGI Client的方式（替代Nginx）與PHP-FPM通訊，實現Java專案+PHP的一種組合搭配，解決的問題是Java程式一般來說在程式碼調整後需要編譯過程，而PHP可以隨時調整程式碼隨時生效，那麼讓Java作為專案外殼，一些易變的程式碼由PHP實現，在需要的時候Java程式通過FastCGI與PHP打交道就好。這套想法也是基於對Nginx+PHP互動模式的理解之上想到的。

網路中也有一些藉助FastCGI的嘗試與實踐，譬如《Writing Hello World in FCGI with C++》這篇文章，用C++實現一個FastCGI的程式，外部依然是某款Webserver來處理HTTP請求，但具體功能則有C++來實現，他們的中間互動同樣適用的FastCGI。同學們有興趣了也可以做些Geek嘗試。（圖7，C++實現一個FastCGI程式）

甜品

通過本文的講解，我們希望讓大家看到，Nginx+PHP的工程模式下，兩位主角分工明確，Nginx負責承載HTTP請求的響應與返回，以及超時控制記錄日誌等HTTP相關的功能，而PHP則負責處理具體請求要做的業務邏輯，它們倆的這種合作模式也是常見的分層架構設計中的一種，在它們各有專注面的同時，FastCGI又很好的將兩塊銜接，保障上下游通訊互動，這種通過某種協議或規範來銜接好上下游的模式，在我們日常的PHP應用開發中也有這樣的思想落地，譬如我們所開發的高效能API，具體的Client到底是PC、APP還是某個其他程式，我們不關心，而這些PC、APP、第三方程式也不關心我們的PHP程式碼實現，他們按照API的規範來請求做處理即可。同學們是不是發現技術思想是可以在各個環節融會貫通的，是不是很興奮？很刺激？哈，同學們開心就好，祝大家在工作學習過程中，能挖掘到更多的好知識，提升自己的同時造福身邊小夥伴！

作者：Pangee
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來源：慕課網
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