深入了解FPM（一） - 有用网在线工具,你的在线工具箱

FPM(FastCGI Process Manager)是PHP FastCGI运行模式的一个进程管理器，从它的定义可以看出，FPM的核心功能是进程管理，那么它用来管理什么进程呢？这个问题就需要从FastCGI说起了。

FastCGI是Web服务器(如：Nginx、Apache)和处理程序之间的一种通信协议，它是与Http类似的一种应用层通信协议，注意：它只是一种协议！

PHP只是一个脚本解析器，你可以把它理解为一个普通的函数，输入是PHP脚本。输出是执行结果，假如我们想用PHP代替shell，在命令行中执行一个文件，那么就可以写一个程序来嵌入PHP解析器，这就是cli模式，这种模式下PHP就是普通的一个命令工具。接着我们又想：能不能让PHP处理http请求呢？这时就涉及到了网络处理，PHP需要接收请求、解析协议，然后处理完成返回请求。在网络应用场景下，PHP并没有像Golang那样实现http网络库，而是实现了FastCGI协议，然后与web服务器配合实现了http的处理，web服务器来处理http请求，然后将解析的结果再通过FastCGI协议转发给处理程序，处理程序处理完成后将结果返回给web服务器，web服务器再返回给用户，如下图所示。

PHP实现了FastCGI协议的解析，但是并没有具体实现网络处理，一般的处理模型：多进程、多线程，多进程模型通常是主进程只负责管理子进程，而基本的网络事件由各个子进程处理，nginx、fpm就是这种模式；另一种多线程模型与多进程类似，只是它是线程粒度，通常会由主线程监听、接收请求，然后交由子线程处理，memcached就是这种模式，有的也是采用多进程那种模式：主线程只负责管理子线程不处理网络事件，各个子线程监听、接收、处理请求，memcached使用udp协议时采用的是这种模式。

fpm的实现就是创建一个master进程，在master进程中创建并监听socket，然后fork出多个子进程，这些子进程各自accept请求，子进程的处理非常简单，它在启动后阻塞在accept上，有请求到达后开始读取请求数据，读取完成后开始处理然后再返回，在这期间是不会接收其它请求的，也就是说fpm的子进程同时只能响应一个请求，只有把这个请求处理完成后才会accept下一个请求，这一点与nginx的事件驱动有很大的区别，nginx的子进程通过epoll管理套接字，如果一个请求数据还未发送完成则会处理下一个请求，即一个进程会同时连接多个请求，它是非阻塞的模型，只处理活跃的套接字。

fpm的master进程与worker进程之间不会直接进行通信，master通过共享内存获取worker进程的信息，比如worker进程当前状态、已处理请求数等，当master进程要杀掉一个worker进程时则通过发送信号的方式通知worker进程。

fpm可以同时监听多个端口，每个端口对应一个worker pool，而每个pool下对应多个worker进程，类似nginx中server概念。

在php-fpm.conf中通过 [pool name] 声明一个worker pool：

[web1] 
listen = 127.0.0.1:9000 
... 
[web2] 
listen = 127.0.0.1:9001 
...

启动fpm后查看进程：ps -aux|grep fpm

root 27155 0.0 0.1 144704 2720 ? Ss 15:16 0:00 php-fpm: 
master process (/usr/local/php7/etc/php-fpm.conf) 
nobody 27156 0.0 0.1 144676 2416 ? S 15:16 0:00 php-fpm: 
pool web1 
nobody 27157 0.0 0.1 144676 2416 ? S 15:16 0:00 php-fpm: 
pool web1 
nobody 27159 0.0 0.1 144680 2376 ? S 15:16 0:00 php-fpm: 
pool web2 
nobody 27160 0.0 0.1 144680 2376 ? S 15:16 0:00 php-fpm: 
pool web2

具体实现上worker pool通过 fpm_worker_pool_s 这个结构表示，多个worker pool组成一个单链表：

struct fpm_worker_pool_s { 
struct fpm_worker_pool_s *next; //指向下一个worker pool 
struct fpm_worker_pool_config_s *config; //conf配置:pm、max_children、 
start_servers... 
int listening_socket; //监听的套接字 
... 
//以下这个值用于master定时检查、记录worker数 
struct fpm_child_s *children; //当前pool的worker链表 
int running_children; //当前pool的worker运行总数 
int idle_spawn_rate; 
int warn_max_children; 
struct fpm_scoreboard_s *scoreboard; //记录worker的运行信息，比如空闲、忙 
碌worker数 
... 
}