php與swoole進程模型知多少

面試中，我們經常會被問到，PHP是怎麼運行的，swoole為什麼比nginx和php-fpm的組合效率高等等進程模式方向的內容。平時倒是多多少少有聽過sapi，php-fpm，Master/Worker，但要是真回答起來，就開始模稜兩可甚至概念都會有點模糊。因此特地整理總結了一下，也為大家理清一下思路。

Apache和LoadModule模式

Apache和LoadModule模式運行PHP應該是屬於比較經典的了，小馬初識PHP就是用的這個模式。是否還記得我們安裝完apache和PHP後在 Apache的配置文件 httpd.conf中加上這樣的配置：

# 加入以下2句LoadModule php5_module E:/php/php5apache2_2.dllAddType application/x-httpd-php .php# 修改如下內容<IfModule dir_module>DirectoryIndex index.php index.html</IfModule>

所以，這種方式本質是用 LoadModule 來加載 php5_module，把php作為apache的一個子模塊來運行。當通過web訪問php文件時，apache就會調用php5_module來解析php代碼。php5_module通過sapi將數據傳給php解析器來解析php代碼。如圖。

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apache調用php執行的過程如下：apache -> httpd -> php5_module（sapi） -> php

sapi（server api）其實就是一種協議，sapi提供了一個和外部通信的接口，使得PHP可以和其他應用(apache,nginx等)進行交互數據。常見的有如PHP提供給apache和nginx的php5_module、CGI、FastCGI，提供給IIS的ISAPI（記得小馬曾經在.net團隊中配置過IIS跑PHP），提供給Shell的CLI等協議。

Apache也有三種工作模式

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Apache進程模型

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每一個請求到達，apache都會去fork一個子進程來連接php通過sapi來處理請求，直到這個請求處理完畢，且apache處理請求是同步阻塞方式。一個客戶端佔用一個進程，所以進程的數量決定了並發處理的能力，對高並發並不是很友好。

Nginx和php-fpm組合

Nginx和php-fpm的組合是 Master主進程/Worker多進程模式，啟動一個 Master 進程通過 FastCGI 協議監聽來自 Nginx 傳輸的請求，再fork 多個Worker進程處理請求，但每個Worker進程只對應一個請求連接，用於執行完整的PHP代碼。對於CGI來說，每一個Web請求PHP都必須重新解析php.ini、重新載入全部擴展，並重新初始化全部數據結構。而使用FastCGI，所有這些都只在進程啟動時發生一次。

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總結一下：進程模型apache與nginx兩者的主要區別在於apache是同步多進程模型，一個連接對應一個進程；而nginx是異步的，多個連接可以對應一個進程（一個Master多個Worker）。（題外話：不過apache的rewrite比Nginx的rewrite強大。）

運行模式的「進化」

所以，PHP WEB伺服器目前最佳方式是Apache/Nginx + FastCGI + PHP-FPM(+PHP-CGI)不建議 Module加載或者CGI方式。

swoole進程模型

swoole是怎麼做到那麼優秀的呢？為什麼就重新定義了PHP而使其能號稱全宇宙最好的語言呢？我們看一下進程模型。

swoole也是Master主進程（由多個 Reactor 線程組成）和Worker多進程（或多線程）模式，不同的是，包含了Reactor 線程和Manager 進程的概念。

swoole進程模型

啟動一個Master進程，初始化PHP代碼（僅在啟動時執行一次初始化），因為 swoole 需要通過cli的方式運行，所以初始化時，不會初始化 PHP 的全局變量，如 $_SERVER, $_POST, $_GET 等；執行 PHP 腳本，包括詞法、語法分析，變量、函數、類的初始化等，由Reactor線程監聽 Socket 句柄的事件變化（Master進入監聽狀態，但並不會結束進程），Reactor線程負責子多線程的均衡問題，Manager 進程管理Worker多進程，包括 TaskWorker 的進程。每一個Worker進程接收來自Reactor的請求，只需要執行回調函數部分的PHP代碼。

swoole進程

swoole運行流程圖

那麼這個進程模式為什麼能對性能加速呢？為什麼能比傳統的PHP運行模式高效呢？因為由Reactor線程（epoll的IO復用方式）負責監聽Socket句柄的事件變化，負責子進程均衡問題，減少高並發下的資源開銷。通過內存常駐的方式節省php代碼初始化的時間。小馬認為，其實主要還是協程的使用。

好了，整理就到這了，應該是比較清晰了。