## php\-fpm是什么？
PHP5.3.3开始集成了php-fpm模块，不再是第三方的包了。PHP\-FPM提供了更好的PHP[进程管理](https://baike.baidu.com/item/%E8%BF%9B%E7%A8%8B%E7%AE%A1%E7%90%86)方式，可以有效控制内存和进程、可以平滑\[重载\](https://baike.baidu.com/item/%E9%87%8D%E8%BD%BD)PHP配置。
重点：
> php-fpm是fastcgi的实现。
## php-fpm的运行模型？
> 多进程同步阻塞模式
php-fpm是一种master（主）/worker（子）多进程架构模型。
当PHP-FPM启动时，会读取配置文件，然后创建一个Master进程和若干个Worker进程（具体是几个Worker进程是由php-fpm.conf中配置的个数决定）。Worker进程是由Master进程fork出来的。
**master进程主要负责CGI及PHP环境初始化、事件监听、Worker进程状态等等，worker进程负责处理php请求**。
master进程负责创建和管理woker进程，同时负责监听listen连接，**master进程是多路复用的**；woker进程负责accept请求连接，同时处理请求，**一个woker进程可以处理多个请求**（**复用**，不需要每次都创建销毁woker进程，而是达到处理一定请求数后销毁重新fork创建worker进程），**但一个woker进程一次只能处理一个请求**。
https://img.kancloud.cn/41/ed/41ed99b258dd1703acd803c8de18db1f_640x226.png
## cgi，php-cgi，php-fpm，fastcgi的区别？
**cgi**
cgi是一个web server与cgi程序（这里可以理解为是php解释器）之间进行数据传输的协议，保证了传递的是标准数据。（服务端和解释器之间的数据传输协议）
***php-cgi**
php-cgi是php解释器。他自己本身只能解析请求，返回结果，不会管理进程。php-fpm是调度管理php-cgi进程的程序。（php解释器，由php-fpm调度）
***Fastcgi**
Fastcgi是用来提高cgi程序（php\-cgi）性能的方案/协议。
cgi程序的性能问题在哪呢？"PHP解析器会解析php.ini文件，初始化执行环境"，就是这里了。**标准的CGI对每个请求都会执行这些步骤，所以处理的时间会比较长**。
Fastcgi会先启一个master，解析配置文件，初始化执行环境，然后再启动多个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。这样就避免了重复劳动，效率自然提高。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。
\* \*\*php-fpm\*\*
\*\*fastcgi是一个方案或者协议，php-fpm就是FastCGI的后端实现\*\*，也就是说，进程分配和管理是FPM来做的。官方对FPM的解释：【Fastcgi Process Manager】【Fastcgi 进程管理器】。
php\-fpm的管理对象是php\-cgi，他负责管理一个进程池，来处理来自Web服务器的请求。
对于php.ini文件的修改，php\-cgi进程是没办法平滑重启的，有了php\-fpm后，就把平滑重启成为了一种可能，php\-fpm对此的处理机制是新的worker用新的配置，已经存在的worker处理完手上的活就可以歇着了，通过这种机制来平滑过度的。
## php\-fpm如何完成平滑重启？
修改php.ini之后，php\-cgi进程的确是没办法平滑重启的。php\-fpm对此的处理机制是新的worker用新的配置，已经存在的worker处理完手上的活就可以歇着了，通过这种机制来平滑过度。
## php\-fpm和nginx的通信机制是怎么样的？
看下nginx的配置文件：
Nginx中fastcgi_pass的配置：
~~~
location ~ .php$ {
root /home/wwwroot;
fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
#fastcgi_pass unix:/var/run/php-fpm/php-fpm.sock;
#fastcgi_pass unix:/tmp/php-cgi.sock;
try_files $uri /index.php =404;
fastcgi_split_path_info ^(.+\\.php)(/.+)$;
fastcgi_index index.php;
fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
include fastcgi_params;
}
~~~
因为nginx不能直接执行php，所以需要借用fastcgi模块，和php\-fpm进行通信。有两种方式；
**1. TCP**
**2. UNIX Domain Socket**
TCP是IP加端口,可以跨服务器；
而UNIX Domain Socket不经过网络，只能用于Nginx跟PHP\-FPM都在同一服务器的场景。具体配置:
~~~
方式1:
php-fpm.conf: listen = 127.0.0.1:9000
nginx.conf: fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
方式2:
php-fpm.conf: listen = /tmp/php-fpm.sock
nginx.conf: fastcgi_pass unix:/tmp/php-fpm.sock;
~~~
值得一提的是，MySQ命令行客户端连接mysqld服务也类似有这两种方式:
使用Unix Socket连接(默认):
~~~
mysql -uroot -p --protocol=socket --socket=/tmp/mysql.sock
~~~
使用TCP连接:
~~~
mysql -uroot -p --protocol=tcp --host=127.0.0.1 --port=3306
~~~
## php-fpm在请求链路的体现，画出来？
~~~
www.example.com
|
|
\\!/
Nginx
|
|
\\!/
路由到www.example.com/index.php
|
|
\\!/
加载nginx的fast-cgi模块
|
|
\\!/
fast-cgi监听127.0.0.1:9000地址
|
|
\\!/
www.example.com/index.php请求到达127.0.0.1:9000
|
|
\\!/
php-fpm 监听127.0.0.1:9000
|
|
\\!/
php-fpm 接收到请求，启用worker进程处理请求
|
|
\\!/
php-fpm 处理完请求，返回给nginx
|
|
\\!/
nginx将结果通过http返回给浏览器
~~~
## php-fpm有几种工作模式？
PHP-FPM进程管理方式有动态（Dynamic）、静态（Static）、按需分配（Ondemand）三种。
**动态**
会初始化创建一部分worker，在运行过程中，动态调整worker数量，最大worker数受pm.max_children和process.max
~~~
listen = 127.0.0.1:9001
pm = dynamic
pm.max_children = 10
pm.start_servers = 2
pm.min_spare_servers = 1
pm.max_spare_servers = 6
~~~
1. 当空闲进程数小于min_spare_servers时，创建新的子进程，总子进程数小于等于pm.max_children，小于等于process.max
2. 当空闲进程数大于max_spare_servers，会杀死启动时间最长的子进程
3. 如果子进程（idle状态）数大于max_children,会打印warning日志，结束处理
4. process小于 max_children ，计算一个num，启动num个worker
5. 优点：动态扩容，不浪费系统资源
6. 缺点：所有worker都在工作，新的请求到来需要等待创建worker进程，最长等待1s（内部存在一个1s的定时器，去查看，创建进程），频繁启停进程消耗cpu，请求数稳定，不需要频繁销毁
**静态**
启动固定大小数量的worker，也有1s的定时器，用于统计进程的一些状态信息，例如空闲worker个数，活动worker个数
~~~
pm.max_children = 10 #必须配置这个参数，而且只有这个参数有效
~~~
1. 优点：不用动态判断负载，提升性能
2. 缺点：如果配置成static，只需要考虑max_children数量，数量取决于cpu的个数和应用的响应时间，一次启动固定大小进程浪费系统资源
**按需分配**
php-fpm启动的时候不会启动worker进程，按需启动worker，有链接进来后，才会启动
~~~
listen = 127.0.0.1:9001
pm = ondemand
pm.process_idle_timeout = 60
pm.max_children = 10
~~~
连接到来时（只有链接，不没有数据也会创建，telnet也会创建），创建新worker进程，worker进程数的创建收max_children设置限制，也受限于全局的process.max设置（三种模式都受限此，下文中有全局配置项讲解），如果空闲时间超过了process_idle_timeout的设置就会销毁worker进程
* 优点：按流量需求创建，不浪费系统资源，
* 缺点：因为php-fpm是短连接的，如果每次请求都先建立连接，大流量场景下会使得master进程变得繁忙，浪费cpu，不适合大流量模式
* 不推荐使用此模式
| 工作模式 | 特点 |
| --- | --- |
| 动态 | 均衡优先，适合小内存服务器，2g左右 |
| 静态 | 性能优先， 适合大内存机器 |
| 按需分配 | 内存优先，适合微小的内存，2g以下 |
## 怎么选定php-fpm的worker进程数？
* 动态建立进程个数
* N+20% 到 M/m之间
* N是cpu核数，M是内存，m是每个php进程内存数
* 静态进程个数
* M/（m*1.2）
* pm.max_requests, 设置最大请求数，达到这个数量以后，会自动长期worker进程，繁殖内存意外增长
注意：PHP程序在执行完成后，或多或少会有内存泄露的问题。这也是为什么开始的时候一个php-fpm进程只占用3M左右内存，运行一段时间后就会上升到20-30M。所以需要每个worker进程处理完一定的请求后，销毁重新创建。
cpu密集型的pm.max_children不能超过cpu内核数，但是web服务属于IO密集型的，可以将pm.max_children的值设置大于cpu核数。
## php-fpm如何优化？
（1）避免程序跑死（hang）
在负载较高的服务器上定时重载php-fpm，reload可以平滑重启而不影响生产系统的php脚本运行，每15分钟reload一次，定时任务如下：
~~~
0-59/15 * * * * /usr/local/php/sbin/php-fpm reload
~~~
（2）合理增加单个worker进程最大处理请求数，减少内存消耗
最大处理请求数是指一个php-fpm的worker进程在处理多少个请求后就终止掉，master进程会重新respawn新的。该配置可以避免php解释器自身或程序引起的memory leaks。默认值是500，可以修改为如下配置：
~~~
pm.max_requests = 1024
~~~
（3）开启静态模式，指定数量的php-fpm进程，减少内存消耗
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