PHP-FPM运行原理

运行模式

php-fpm支持三种运行模式,分别为staticondemanddynamic,默认为dynamic
static : 静态模式,启动时分配固定的worker进程。
ondemand: 按需分配,当收到用户请求时fork worker进程。
dynamic: 动态模式,启动时分配固定的进程。伴随着请求数增加,在设定的浮动范围调整worker进程。

这三种模式各有千秋,大家可以根据不同的环境调整相应的配置。

下面介绍php-fpm运行原理。

运行原理

php-fpm采用master/worker架构设计,前面简单地描述master和worker进程模块的功能。下面将详细讲解这两个模块的运行原理。

master进程

master进程工作流程分为4个阶段,如下图:

1. cgi初始化阶段:分别调用fcgi_init()sapi_startup()函数,注册进程信号以及初始化sapi_globals全局变量。
2. php环境初始化阶段:由cgi_sapi_module.startup 触发。实际调用php_cgi_startup函数,而php_cgi_startup内部又调用php_module_startup执行。 php_module_startup主要功能:a).加载和解析php配置;b).加载php模块并记入函数符号表(function_table);c).加载zend扩展 ; d).设置禁用函数和类库配置;e).注册回收内存方法;
3. php-fpm初始化阶段:执行fpm_init()函数。负责解析php-fpm.conf文件配置,获取进程相关参数(允许进程打开的最大文件数等),初始化进程池及事件模型等操作。
4. php-fpm运行阶段:执行fpm_run() 函数,运行后主进程发生阻塞。该阶段分为两部分:fork子进程 和 循环事件。fork子进程部分交由fpm_children_create_initial函数处理( 注:ondemand模式在fpm_pctl_on_socket_accept函数创建)。循环事件部分通过fpm_event_loop函数处理,其内部是一个死循环,负责事件的收集工作。

worker进程

worker进程分为 接收客户端请求、处理请求、请求结束三个阶段。

1. 接收客户端请求:执行fcgi_accept_request函数,其内部通过调用accept 函数获取客户端请求。

//请求锁
FCGI_LOCK(req->listen_socket);
req->fd = accept(listen_socket, (struct sockaddr *)&sa, &len);
//释放锁
FCGI_UNLOCK(req->listen_socket);
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从上面的代码,可以注意到accept之前有一个请求锁的操作,这么设计是为了避免请求出现“惊群”的现象。当然,这是一个可选的选项,可以取消该功能。
2. 处理请求阶段:首先,分别调用fpm_request_infophp_request_startup获取请求内容及注册全局变量($_GET$_POST$_SERVER$_ENV$_FILES);然后根据请求信息调用php_fopen_primary_script访问脚本文件;最后交给php_execute_script执行。php_execute_script内部调用zend_execute_scripts方法将脚本交给zend引擎处理。
3. 请求结束阶段:执行php_request_shutdown函数。此时 回调register_shutdown_function注册的函数及__destruct()方法,发送响应内容、释放内存等操作。

总结

php-fpm采用master/worker架构设计, master进程负责CGI、PHP公共环境的初始化及事件监听操作。worker进程负责请求的处理功能。在worker进程处理请求时,无需再次初始化PHP运行环境,这也是php-fpm性能优异的原因之一。