迹忆客 专注技术分享

由于自己是一名PHP程序员，经常要搭建php的运行环境，现在比较流行的nginx+php的环境很受欢迎，而其所采用的模式是FastCGI的方式，所以花了一些时间了解了一下FastCGI。

CGI（Common Gateway Interface）

在开始进入FastCGI之前我想先聊一聊其前身CGI。首先CGI是一个协议，它独立于编程语言，但是可以用编程语言来实现CGI——也就是CGI应用程序。在早先web 服务器只提供静态的内容给客户端，但是随著需求的增加，渐渐的最初的web服务器并不能满足这些需求，于是就产生了很多的技术来处理动态的内容，CGI就是这些需求下的产物。

那CGI应用程序究竟是如何工作的呢：

1. 对于每一个请求，服务器都会创建一个新的进程来处理这个请求。

2. Web 服务器使用环境变量来将请求信息传递给CGI程序进行处理。接着是用户交互的一些信息（比如说用户通过form表单提交的信息），web服务器将会把http头信息等传递给CGI的标准输入（stdin）由CGI程序进行处理。然后是输出信息写入标准输出文件（stdout）和错误信息写入标准错误文件（stderr）由CGI程序返回给web服务器，由服务器返回给客户端。（从这一点可以看出web服务器和CGI应用程序必须在同一台机器上）

3. CGI进程结束标志着当前请求的完成。

所以说CGI的工作原理图如下面所示

我们可以看到，当进程4终止以后请求4的请求也就结束了。使用CGI此种技术有其本身的优点。

1. 简单，对于开发人员来说此种方式很容易理解

2. CGI是一种协议，独立于开发语言，几乎可以用任何语言来实现

3. 进程独立，CGI应用程序是在独立的进程中运行的，而不是在Web服务器主进程中运行。此种方式使得CGI应用如果崩溃的话并不会影响Web服务

4. 最后，CGI的设计并不会受服务器架构的影响，它不会去关心服务器是单线程的还是多线程等等。

当然，事物总有其两面性，既然CGI有这些优点，那伴随而来的肯定也有其缺陷。最大的缺陷就是性能问题，因为对于每一个请求都会创建一个进程，当请求结束以后进程就会被杀掉回收，这样就使得性能有所下降。还有就是其第三个优点也正是其缺点，因为CGI进程是独立的，不会影响Web服务器进程，所以说它并不能连接到Web服务器的其它请求处理的阶段。

Server APIS

针对CGI的主要的性能问题，一些Web服务器已经集成了APIs来解决CGI的由于进程的创建和消失导致的性能下降的问题。使用API要比CGI运行的快，这是因为应用程序是在服务进程中运行的，并且此程序一直在请求资源。除此之外APIs提供了比CGI更多的功能，比如可以连接到web服务器的其它请求处理的阶段，这一点正是CGI所不具备的。

然而Server APIs的这些好处正是牺牲了CGI的优点才得以实现的。也就是说，Server APIs的劣势对应于CGI的优势。

首先APIs的实现是非常复杂的，其实现代价要比CGI提升了很多；其次APIs依赖于编程语言，应用程序必须由提供商的API支持的语言才能开发（通常使用的是C/C++）。像perl这种解释型的语言就得靠边站了，虽然说它很受CGI的欢迎；然后是其进程不是独立的，它的运行需要依赖于服务器的主进程，所以说存在bug的程序可能会降低web服务器的安全性能，反过来说存在bug的web服务器也可能会使应用程序崩溃；最后就是它和web服务器的架构结合的特别紧密，如果说web服务器是多线程的，那么API应用程序必须考虑线程的安全。如果web服务器是单线程的，那多线程的应用程序也就没有其用武之地了。并且如果服务器提供商改变了其web服务器的架构，那应用程序必须做出相应的改写。

例如PHP程序员经常使用的Apache+php的开发环境，PHP的解释器就是作为Apache的模块来运行的，也就是PHP程序是在Apache的进程下面执行的。而Apache是多线程的，所以说PHP必须考虑线程之间的安全。但是对于另一种web服务器nginx来说，nginx是单线程的，所以PHP就可以不用考虑线程之间的安全问题。所以说PHP的同一版本（在PHP5.3版本以前）一般情况下是有NTS（非线程安全）和线程安全两种的。

总结以上两种方式，各有其优点和缺点，而当前大多数web服务器使用了FastCGI的方式来进行请求处理，此种方式结合了CGI和APIs各自显著的优点。