CGI、FastCGI、php-fpm之间的关系是什么

CGI是HTTP Server和一个独立的进程之间的协议，把HTTP Request的Header设置成进程的环境变量，HTTP Request的正文设置成进程的标准输入，而进程的标准输出就是HTTP Response包括Header和正文。

CGI是为了保证web server传递过来的数据是标准格式的，它是一个协议，方便CGI程序的编写者，他规定了Web请求和CGI脚本交互的数据格式，所以CGI可以用各种语言进行编写。除Perl外，像Unix shell script, Python, Ruby , PHP, Tcl, C/C++,和Visual Basic都可以用来编写CGI程序。Fastcgi是CGI的更高级的一种方式，是用来提高CGI程序性能的。

web server（如 nginx ）只是内容的分发者。比如，如果请求/index.html，那么web server会去文件系统中找到这个文件，发送给浏览器，这里分发的是静态资源。

如果现在请求的是/index.php，根据配置文件，nginx知道这个不是静态文件，需要去找PHP解析器来处理，那么他会把这个请求简单处理后交给PHP解析器。此时CGI便是规定了要传什么数据／以什么格式传输给php解析器的协议。

当web server收到/index.php这个请求后，会启动对应的CGI程序，这里就是PHP的解析器。接下来PHP解析器会解析php.ini文件，初始化执行环境，然后处理请求，再以CGI规定的格式返回处理后的结果，退出进程。web server再把结果返回给浏览器。

那么CGI相较于Fastcgi而言其性能瓶颈在哪呢？CGI针对每个http请求都是fork一个新进程来进行处理，处理过程包括解析php.ini文件，初始化执行环境等，然后这个进程会把处理完的数据返回给 web服务器，最后web服务器把内容发送给用户，刚才fork的进程也随之退出。如果下次用户还请求动态资源，那么web服务器又再次fork一个新进程，周而复始的进行。

而Fastcgi则会先fork一个master，解析配置文件，初始化执行环境，然后再fork多个worker。当请求过来时，master会传递给一个worker，然后立即可以接受下一个请求。这样就避免了重复的劳动，效率自然是高。而且当worker不够用时，master可以根据配置预先启动几个worker等着；当然空闲worker太多时，也会停掉一些，这样就提高了性能，也节约了资源。这就是Fastcgi的对进程的管理。大多数Fastcgi实现都会维护一个进程池。注：swoole作为httpserver，实际上也是类似这样的工作方式。

那PHP-FPM又是什么呢？它是一个实现了Fastcgi协议的程序,用来管理Fastcgi起的进程的,即能够调度php-cgi进程的程序。现已在PHP内核中就集成了PHP-FPM，使用–enalbe-fpm这个编译参数即可。另外，修改了php. ini 配置文件后，没办法平滑重启，需要重启php-fpm才可。此时新fork的worker会用新的配置，已经存在的worker继续处理完手上的活。

延伸阅读

一、CGI是什么？

CGI是一种协议，全称公共网关接口（Common Gateway Interface），什么是协议，就是一套标准，比如我们平时接触非常多的http/https。CGI专门用在webServer(nginx、apache)与CGI程序之间通信，CGI应用程序就是用编程语言编写的应用程序，前提是这种语言具有标准输入、输出以及环境变量，比如php-cgi。

我们的webServer在收到用户的.php类型的请求，就会把请求提交给cgi程序，这时php-cgi程序根据提交参数进行处理，然后按照标准输出给webServer相应的html内容，服务器再返回给浏览器。整个过程中，CGI扮演了中间人的身份，完全独立于服务器和应用程序（php-cgi）之外。

然而CGI有个很大的缺点，每一次的web请求都会退出进程，这也意味着每次请求都要重新开启进程，造成系统资源的浪费，在高并发的场景中，显然这不是优异的选择，因此就出现了FastCGI。

二、FastCGI又是什么？

FastCGI，从名字上看，应该是CGI的升级版，可以这么理解吧；不同于CGI的是，FastCGI是一种数据交互的二进制协议，没错，它仍然是一种协议，它的目的在于降低webServer与应用程序（php-cgi）之间交互的负载，提高单位时间内请求的吞吐量。

FastCGI使用常驻进程的方式处理请求，这些常驻进程都由FastCGI Server统一管理，跟webServer没有任何关系，请求过来时，webServer将环境变量和信息通过进程间通讯发送给FastCGI进程，处理完后返回给webServer，服务器再返回给浏览器。

FastCGI由于常驻进程，在请求量很小的时候仍然占用内存，因此，相比CGI消耗更多的系统的内存。php官方发布的php-cgi是自带FastCGI管理器的，然而在使用过程中，一旦修改php.ini配置文件，就要kill掉php-cgi进程，重新启动，不能热重启，所以又出现了php-fpm完美解决这个问题。

三、php-fpm厉害在哪？

PHP-FPM全称：PHP FastCGI Process Manager，是用于管理php-fastcgi进程的管理器，php-fpm会开启一个master进程常驻，这个进程用来管理其他子进程work，而work进程则是按需开启，如果在一定时间段里没有请求到work进程，work进程就会被关闭，而当请求数量增大时，则会开启多个work进程来应付大量请求，work进程的最大数量不超过配置进程数。这样对进程池形成了很好的管理。也完美解决了上述两个问题。