Nginx和php是怎么通信的？

先来看一下搭建好PHP运行环境的Nginx配置文件。

非常重要的就是 fastcgi_pass 指令了，这个指令用于指定 fpm 进程监听的地址，Nginx 会把所有的 php 请求翻译成 fastcgi 请求之后再发送到这个地址。

看了上面的图，接下来我们开始深入Nginx与FastCGI协议
从上图的Nginx配置中可以注意到 fastcgi* 开头的一些配置，以及引入的 fastcgi.conf 文件。其实在fastcgi.conf中，也是一堆fastcgi*的配置项，只是这些配置项相对不常变，通常单独文件保管可以在多处引用。在这个配置文件中，我们新建了一个虚拟主机，监听在 80 端口，Web 根目录为 /data/wwwroot/default。然后我们通过 location 指令，将所有的以 .php 结尾的请求都交给 fastcgi 模块处理，从而把所有的 php 请求都交给了 fpm 处理，从而完成 Nginx 到 fpm 的闭环。

可以看到在fastcgi.conf中，有很多的fastcgi_param配置，结合nginx server配置中的fastcgi_pass、fastcgi_index，通常我们的同学已经能够想到Nginx与PHP之间打交道就是用的FastCGI，但再深问FastCGI是什么？它起到衔接Nginx、PHP的什么作用？慢慢了解

要说 Nginx 与 PHP 是如何协同工作的，首先得说 CGI (Common Gateway Interface) 和 FastCGI 这两个协议。

CGI 是 Web Server 与后台语言交互的协议，有了这个协议，开发者可以使用任何语言处理 Web Server 发来的请求，动态的生成内容。但 CGI 有一个致命的缺点，那就是每处理一个请求都需要 fork 一个全新的进程，随着 Web 的兴起，高并发越来越成为常态，这样低效的方式明显不能满足需求。就这样，FastCGI 诞生了，CGI 很快就退出了历史的舞台。FastCGI，顾名思义为更快的 CGI，它允许在一个进程内处理多个请求，而不是一个请求处理完毕就直接结束进程，性能上有了很大的提高。

至于 FPM (FastCGI Process Manager)，它是 FastCGI 的实现，任何实现了 FastCGI 协议的 Web Server 都能够与之通信。

FPM 是一个 PHP 进程管理器，包含 master 进程和 worker 进程两种进程：master 进程只有一个，负责监听端口，接收来自 Web Server 的请求，而 worker 进程则一般有多个 (具体数量根据实际需要配置)，每个进程内部都嵌入了一个 PHP 解释器，是 PHP 代码真正执行的地方，下图是我本机上 fpm 的进程情况，1一个 master 进程，好多个 worker 进程：

从 FPM 接收到请求，到处理完毕，其具体的流程如下：

FPM 的 master 进程接收到请求
master 进程根据配置指派特定的 worker 进程进行请求处理，如果没有可用进程，返回错误，这也是我们配合 Nginx 遇到502错误比较多的原因。
worker 进程处理请求，如果超时，返回504错误
请求处理结束，返回结果

FPM 从接收到处理请求的流程就是这样了，那么 Nginx 又是如何发送请求给 fpm 的呢？这就需要从 Nginx 层面来说明了。

我们知道，Nginx 不仅仅是一个 Web 服务器，也是一个功能强大的 Proxy 服务器，除了进行 http 请求的代理，也可以进行许多其他协议请求的代理，包括本文与 fpm 相关的 fastcgi 协议。为了能够使 Nginx 理解 fastcgi 协议，Nginx 提供了 fastcgi 模块来将 http 请求映射为对应的 fastcgi 请求。

Nginx+PHP的工程模式下，两位主角分工明确，Nginx负责承载HTTP请求的响应与返回，以及超时控制记录日志等HTTP相关的功能，而PHP则负责处理具体请求要做的业务逻辑，它们俩的这种合作模式也是常见的分层架构设计中的一种，在它们各有专注面的同时，FastCGI又很好的将两块衔接，保障上下游通信交互。

Nginx+php-fpm实现原理

Nginx本身不会对PHP进行解析，终端对PHP页面的请求将会被Nginx交给FastCGI进程监听的IP地址及端口，由php-fpm作为动态解析服务器处理，最后将处理结果再返回给nginx。其实，Nginx就是一个反向代理服务器。Nginx通过反向代理功能将动态请求转向后端php-fpm，从而实现对PHP的解析支持，这就是Nginx实现PHP动态解析的原理。

Nginx不支持对外部程序的直接调用或者解析，所有的外部程序（包括PHP）必须通过FastCGI接口来调用。FastCGI接口在Linux下是socket（这个socket可以是文件socket，也可以是ip socket）。为了调用CGI程序，还需要一个FastCGI的wrapper（wrapper可以理解为用于启动另一个程序的程序），这个wrapper绑定在某个固定socket上，如端口或者文件socket。当Nginx将CGI请求发送给这个socket的时候，通过FastCGI接口，wrapper接收到请求，然后派生出一个新的线程，这个线程调用解释器或者外部程序处理脚本并读取返回数据；接着，wrapper再将返回的数据通过FastCGI接口，沿着固定的socket传递给Nginx；最后，Nginx将返回的数据发送给客户端。

Nginx 简单配置

location ~ .php$ {
root /data/wwwroot/default/nginx/html/;
fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
fastcgi_index index.php;
fastcgi_param SCRIPT_FILENAME /home/admin/web/nginx/html/$fastcgi_script_name;
include fastcgi_params;
}

FastCGI原理

FastCGI是一个运用于Http Server和动态脚本语言间通信的接口，多数流行的Http Server都支持FastCGI，包括Apache、Nginx和lighttpd等。同时，FastCGI也被许多脚本语言支持，其中就有PHP。
FastCGI接口方式采用C/S结构，可以将HttP服务器和脚本解析服务器分开，同时在脚本解析服务器上启动一个或者多个脚本解析守护进程。当HttP服务器每次遇到动态程序时，可以将其直接交付给FastCGI进程来执行，然后将得到的结果返回给客户端。这种方式可以让HttP服务器专一地处理静态请求或者将动态脚本服务器的结果返回给客户端，这在很大程度上提高了整个应用系统的性能。

当nginx接收到一个http请求时，通过配置文件找到对应的server。然后匹配server中的所有location，找到最匹配的。而在location中的命令会启动不同的模块去完成工作，比如rewrite模块、index模块。因此在nginx中模块可以看作真正的劳动工作者。nginx的模块是被编译到nginx中的，属于静态方式。启动nginx时，模块被自动加载。不像apache，把模块单独编译成so文件，在配置文件中指定是否加载。所以，单比模块加载方面，nginx也比apache速度上有提升。

那nginx是怎么调用php的呢？先看下面的nginx中关于php的配置

location ~ .php$ {
root /webpath;
fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
....
}

这个location指令把以php为文件后缀的请求，交给127.0.0.1:9000处理。我想你看到这个应该猜到了，这是一个C/S架构东西。而这里的IP地址和端口（127.0.0.1:9000）就是fastcgi进程监听的IP地址和端口。fastcgi是一个可伸缩地、高速地在http server和动态脚本语言间通信的接口。多数流行的http server都支持fastcgi，包括apache、nginx和lighttpd等。同时，fastcgi也被许多脚本语言支持，其中就有php。

那这个fastcgi的配置IP和端口从何而来呢？在php-fpm.conf中可以看到如下：

listen = 127.0.0.1:9000 #这个表示php的fastcgi进程监听的ip地址以及端口
pm.start_servers = 2

php-fpm作为fastcgi的进程管理器，可以有效控制内存和进程，并且平滑重载php配置。php5.3以后，php-fpm被集成到php的core中，默认安装，无须配置。

fastcgi进程管理器php-fpm自身初始化，启动主进程php-fpm和启动start_servers个fastcgi子进程。主进程php-fpm主要是管理fastcgi子进程，监听9000端口，fastcgi子进程等待请求。当客户端请求到达nginx时，nginx通过location指令，将所有以php为后缀的文件都交给 127.0.0.1:9000 来处理。php-fpm选择并连接到一个fastcgi子进程，并将环境变量和标准输入发送到fastcgi子进程。fastcgi子进程完成处理后将标准输出和错误信息返回。当fastcgi子进程关闭连接时，请求便告处理完成，等待下次处理。