php-fpm
应用场景
php-fpm是个中间件，在需要php解释器来处理.php文本时会用到php-fpm。自从php5.3.3以后就将php-fpm集成在php内核中。PHP-FPM提供了更好的PHP进程管理方式，可以有效控制内存和进程、可以平滑重载PHP配置。
相关概念
1.CGI
CGI(common gateway interface )通用网关接口，是webserver和web应用程序交流时的一组接口规范。
2.Fast-cgi
FastCGI可以理解为一种协议，用于web服务器（nginx，Apache）和处理程序间进行通信，是一种应用层通信协议。是cgi协议的升级版
fast-cgi每次处理完请求后，不会kill掉这个进程，而是保留这个进程，使这个进程可以一次处理多个请求。这样每次就不用重新fork一个进程了，从而避免了每个请求进程创建和终止的开销，大大提高了效率。
3.Php-cgi
php-cgi是一个进程。php-cgi实现了cgi这种协议，但是它是单进程的，一个进程处理一个请求，处理结束后进程就自我销毁。
4.Php-fpm
是对php-cgi的改进版，它直接管理多个php-cgi进程/线程。也就是说，php-fpm是php-cgi的进程管理器，因此它算是fastcgi协议的实现。在一定程度上讲，php-fpm与php的关系，和tomcat对java的关系是类似的.
5.cgi进程/线程：
在php上，就是php-cgi进程/线程。专门用于接收web server的动态请求，调用并初始化zend虚拟机。
6.cgi脚本：
被执行的php源代码文件。
7.zend虚拟机：
对php文件做词法分析、语法分析、编译成opcode，并执行。最后关闭zend虚拟机。
8.cgi进程/线程和zend虚拟机的关系：
cgi进程调用并初始化zend虚拟机的各种环境。
9、cgi、fastcgi、php-cgi和php-fpm之间的关系
1.png
未出现php-fpm之前
web server对cgi进程/线程来说，它的作用就是发起动态处理请求，传递一些参数和环境变量，最后接收cgi的返回结果。通俗点说就是当接收到一个请求时，webserver临时启动一个cgi解释器，并通过cgi协议转发要运行的内容。当cgi脚本运行结束后，将结果返回给webserver，然后cgi解释器进程自我销毁。假如有10000个请求进来，那么就会先后启动10000个cgi解释器，这种方法效率极低。
php-fpm工作原理
php-fpm的管理对象是php-cgi进程
2.png
1.master进程
php-fpm是一种多进程的模型，由一个master进程和若干worker进程组成（具体数量需要看php-fpm.conf的配置），master不会处理请求，而是fork出worker子进程去接受和处理请求
master进程的主要作用就是管理worker进程，负责fork或者kill掉子进程。在启动时根据配置文件会预先启动一定数量的php-fpm进程。当请求比较多worker处理不过来时，master会fork新的worker进程处理。如果空闲的进程较多时，就会kill掉一些worker进程，避免占用浪费系统资源。
2.worker进程
worker进程的主要工作是处理请求,每个worker进程都会accept请求，接受成功后会解析fastcgi，然后执行脚本，完成后关闭请求，继续等待新的连接。
安装php-fpm
1.安装php运行环境
下载php-7.1.26.tar.gz
wget http://cn2.php.net/get/php-7.1.26.tar.gz/from/this/mirror
2.因为php安装需要编译，所以服务器应该保证gcc和g++环境的安装
yum -y install libxml2
yum -y install libxml2-devel
yum -y install openssl
yum -y install openssl-devel
yum -y install curl
yum -y install curl-devel
yum -y install libjpeg
yum -y install libjpeg-devel
yum -y install libpng
yum -y install libpng-devel
yum -y install freetype
yum -y install freetype-devel
yum -y install pcre
yum -y install pcre-devel
yum -y install libxslt
yum -y install libxslt-devel
yum -y install bzip2
yum -y install bzip2-devel
yum -y install gcc gcc-c++
3。php7中，对lib-zip和cmake版本要求较高，编译时可能会由于版本过低导致编译错误，需要手动编译源码包解决，这里下载libzip-1.5.1.tar.gz和cmake-3.13.4.tar.gz
wget https://github.com/Kitware/CMake/releases/download/v3.13.4/cmake-3.13.4.tar.gz
tar xvf cmake-3.13.4.tar.gz && cd cmake-3.13.4/
./bootstrap
gmake
gmake install
wget https://libzip.org/download/libzip-1.5.1.tar.gz
tar -xvzf libzip-1.5.1.tar.gz
cd libzip-1.5.1
mkdir build && cd build/
cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/libzip ..
make
make install
4.配置参数，添加--enable-fpm参数（nginx编译时应添加ngx_http_fastcgi_module模块）
./configure --prefix=/usr/local/php \
--with-curl \
--with-freetype-dir \
--with-gd \
--with-gettext \
--with-iconv-dir \
--with-kerberos \
--with-libdir=lib64 \
--with-libxml-dir \
--with-mysqli \
--with-openssl \
--with-pcre-regex \
--with-pdo-mysql \
--with-pdo-sqlite \
--with-pear \
--with-png-dir \
--with-jpeg-dir \
--with-xmlrpc \
--with-xsl \
--with-zlib \
--with-bz2 \
--with-mhash \
--enable-fpm \
--enable-bcmath \
--enable-libxml \
--enable-inline-optimization \
--enable-mbregex \
--enable-mbstring \
--enable-opcache \
--enable-pcntl \
--enable-shmop \
--enable-soap \
--enable-sockets \
--enable-sysvsem \
--enable-sysvshm \
--enable-xml \
--enable-zip \
--with-libzip=/usr/local/libzip
5.执行编译
make && make install
6.配置文件
cp php.ini-development /usr/local/php/lib/php.ini
cp /usr/local/php/etc/php-fpm.conf.default /usr/local/php/etc/php-fpm.conf
cp sapi/fpm/php-fpm /usr/local/sbin
注：
php-fpm.conf是PHP-FPM特有的配置文件
php.ini是所以php模式中必须的配置文件，对php的整体环境配置起作用
两者的区别是，php-fpm.conf是PHP-FPM进程管理器的配置文件，php.ini是PHP解析的配置文件
7.PHP-FPM 主配置文件 /usr/local/php/etc/php-fpm.conf
[global]
pid = /var/run/php-fpm.pid
error_log = /var/log/php-fpm.log
process_control_timeout = 0
;动态方式下开启的php-fpm进程的最大数量
process.max = 10 （此值会影响到poll的最大进程数，以这里的数值为准，或者注释掉在pool里配置）
;设置 fpm 在后台运行
daemonize = yes
; 设置进程可以打开的文件描述符数量
rlimit_files = 65535
; 设置FPM 的事件处理机制
events.mechanism = epoll
;emergency_restart_interval所设值内出现SIGSEGV或者SIGBUS错误的php-cgi进程数如果超过 emergency_restart_threshold个，php-fpm就会优雅重启
emergency_restart_threshold = 10（个）
emergency_restart_interval = 5（s）
; 加载pool 配置
include = /usr/local/php/etc/php-fpm.d/*.conf
注：
1.SIGBUS(Bus error)意味着指针所对应的地址是有效地址，但总线不能正常使用该指针。通常是未对齐的数据访问所致。
2.SIGSEGV(Segment fault)意味着指针所对应的地址是无效地址，没有物理内存对应该地址。
8.创建用户和组
useradd aaa groupadd aaa
9.配置子配置文件(pool池)
vim /usr/local/php/etc/php-fpm.d/aaa.conf
[aaa.com]
user = aaa
group = aaa
listen = 127.0.0.1:9000
;允许访问FastCGI进程的IP，设置any为不限制IP，如果要设置其他主机的nginx也能访问这台FPM进程，listen处要设置成本地可被访问的IP。默认值是any。每个地址是用逗号分隔. 如果没有设置或者为空，则允许任何服务器请求连接
listen.allowed_clients = 127.0.0.1
; 如何控制子进程，选项有static、dynamic和ondemand。如果选择static，则由pm.max_children指定固定的子进程数。ondemand: 按需分配，当收到用户请求时fork worker进程。 如果选择ondemand，按需分配，当收到用户请求时fork worker进程。如果选择dynamic，则由以下参数决定：
pm = dynamic
pm.max_children = 10
pm.start_servers = 5
pm.min_spare_servers = 3
pm.max_spare_servers = 8
; 设置每个进程可处理的请求数，当进程达到这个请求数量后会自动释放在重新生成新的进程。避免内存泄漏等情况
pm.max_requests = 15
; FPM 的监控设置
pm.status_path = /status
; 终止请求超时时间。一个请求若处理大于20s ，则会自动kill 掉。避免进程堆积
request_terminate_timeout = 20
catch_workers_output = no
; 限制 FPM 允许解析的脚本扩展名. 这里不限制，FPM可以解析任何扩展名的文件
security.limit_extensions = ""
注：
pm.max_requests = 15 ，这段配置的意思是，当一个 PHP-CGI 进程处理的请求数累积到 15个后，自动重启该进程。如果设置为 '0' 则一直接受请求. 等同于 PHP_FCGI_MAX_REQUESTS 环境变量. 默认值: 0.
为什么要重启呢？
一般在项目中，我们多多少少都会用到一些 PHP 的第三方库，这些第三方库经常存在内存泄漏问题，如果不定期重启 PHP-CGI 进程，势必造成内存使用量不断增长。因此 PHP-FPM 作为 PHP-CGI 的管理器，提供了这么一项监控功能，对请求达到指定次数的 PHP-CGI 进程进行重启，保证内存使用量不增长。
10.配置nginx
server {
listen 80;
server_name aaa.com;
location / {
root html;
index index.html index.htm;
}
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
root html;
}
location ~ /status {
include fastcgi.conf;
fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
}
location ~ /ping {
include fastcgi.conf;
fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
}
location ~ \.php$ {
root html;
fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
fastcgi_index index.php;
fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
include fastcgi_params;
}
}
}
11.启动php-fpm，默认端口为9000.
/usr/local/php/sbin/php-fpm
开启php-fpm监控功能
/usr/local/php/etc/php-fpm.d/aaa.conf
3.png
注：这里斜杠后的status是可以自定义的，在nginx上location上配置匹配的选项即可。
如下
4.png
验证动态模式下开启的进程数
5.png
查看php-fpm状态参数
curl 192.168.112.111/status
6.png
相应参数解释
# PHP-FPM 的POOL名字
pool: aaa.com
# 这个POOL中进程管理方式，这里是动态管理方式。相反还有静态管理方式。
process manager: dynamic
# POOL从什么时间开始启动
start time: 09/Mar/2019:21:02:43 +0800
# POOL 从启动到现在已经存活了多久
start since: 779 （单位秒）
# 当前POOL接受的请求数
accepted conn: 1
# 请求等待队列当前长度,如果这个值不为0，那么说明你的请求处理已经开始有挤压了，应该注意系统状态。
listen queue: 0
# 从启动到现在，请求等待队列历史最大长度
max listen queue: 0
# 请求队列长度大小
listen queue len: 128
# 目前空闲进程数
idle processes: 4
# 目前工作进程数
active processes: 1
# 目前总进程数
total processes: 5
# 从启动到现在，最大的活跃进程数量
max active processes: 1
# 达到进程最大数量限制的次数，如果这个数量不为0，那说明设置的最大进程数量(pm.max_children)太小了，或者进程积压了。
max children reached: 0
# 慢请求的数量
slow requests: 0
总结
nginx与php-fpm的完整流程是这样的
image.png
如图，简单版的cgi工作方式
7.png
默认虚拟主机
默认虚拟主机就是配置文件里的第一个虚拟主机。关于默认虚拟主机有个特点，凡是解析到这台机器的域名，不管是什么域名，只要在配置文件中没有配置，那么都会访问到这个虚拟主机上来。也就是说默认虚拟主机是一个兜底的虚拟主机。
php-fpm的三种运行模式
php-fpm支持三种运行模式，分别为static、ondemand、dynamic，默认为dynamic 。
static: 静态模式，启动时分配固定的worker进程。
ondemand: ondemand: 按需分配，当收到用户请求时fork worker进程，也就是说最初系统不会启动php-fpm进程，当有连接进来时按需启动。
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
验证
1.static模式
在/usr/local/php/etc/php-fpm.d/aaa.conf里配置运行模式为static，并配置最大开启的进程数为30.如图：
8.png
重启php-fpm，查看php-fpm进程数量
ps -ef |grep php-fpm
9.png
可以看到，当配置文件里设置php-fpm的运行方式为static模式时，启动的php-fpm进程数只受pm.max_children 这个参数值的影响，与其他的参数值无关。
2.ondemand模式
修改配置文件aaa.conf，配置为ondemand模式，与其相关的两个参数是pm.max_children 和 pm.process_idle_timeout , pm.process_idle_timeout 表示系统检测到php-fpm进程的空闲时间(秒)达到规定值时就会将其会kill。如下：
修改完成后启动php-fpm，查看进程数如下：
11.png
可以看到php-fpm的master启动时，并没有fork出子进程。
通过curl去测试访问
curl 192.168.112.111/test.php
再次查看进程数，可以看到已经有一个php-fpm进程启动。
12.png
在配置文件里写到php-fpm进程空闲15s后将会被masterkill掉，这里可以等待15s左右再去查看进程数，如下图，可以看到该进程已经被kill掉。
13.png
动态模式在前文已做验证，这里不再叙述。
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