php-fpm和cgi，并发响应的理解以及高并发和多线程的关系

首先搞清楚php-fpm与cgi的关系

• 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。

• php-cgi

　　php-cgi是php解释器，就是上文提到的cgi程序。

• 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

　　上文提到了Fastcgi只是一个方案或者协议，那么php-fpm就是这个实现了Fastcgi的程序，也就是说，上文所描述的进程分配和管理是FPM来做的。官方对FPM的解释是 Fastcgi Process Manager（Fastcgi 进程管理器） 。

　　

PHP对并发访问的处理

• 进程和线程

　　PHP从代码级别来讲不支持多线程操作，不能像Java、C#等语言一样可以编写多线程代码。但多线程和并发没有直接关系，多线程只是代码被运行时在同一时间同时执行多个线程任务，来提高服务器CPU的利用率，提高代码效率。但php是可以多进程执行的，上文所述的FPM进程管理机制就是多进程单线程的，有效提高了并发访问的响应效率。

• 简单的web server + php-fpm 模式

　　1. 当客户端发送一个请求时，web server会通过一个php-fpm进程（这里和下文所说指的fpm进程都是fpm开启的worker进程，关于fpm的工作原理这里不再累述）去执行php代码，php代码的执行是单线程的。

　　2. 那么，当有多个客户端同时发送请求时（并发），web server会通过php-fpm为每个请求开启一个单独进程去执行php代码。

　　3. 请求执行过后，空闲的php-fpm进程被销毁，内存得以释放。

　　4. 但并发的问题在于，在某一时间，客户端请求让php-fpm进程数量达到了最大限制数，这个时候，新来的请求只能等待空闲的php-fpm进程来处理，这就是多进程同步阻塞模式的弊端，当然还有进程过多所带来的内存占用问题。

高并发和多线程

“高并发和多线程”总是被一起提起，给人感觉两者好像相等，实则 高并发 ≠ 多线程

　　多线程是完成任务的一种方法，高并发是系统运行的一种状态，通过多线程有助于系统承受高并发状态的实现。

　  高并发是一种系统运行过程中遇到的一种“短时间内遇到大量操作请求”的情况，主要发生在web系统集中大量访问或者socket端口集中性收到大量请求（例如：12306的抢票情况；天猫双十一活动）。该情况的发生会导致系统在这段时间内执行大量操作，例如对资源的请求，数据库的操作等。如果高并发处理不好，不仅仅降低了用户的体验度（请求响应时间过长），同时可能导致系统宕机，严重的甚至导致OOM异常，系统停止工作等。如果要想系统能够适应高并发状态，则需要从各个方面进行系统优化，包括，硬件、网络、系统架构、开发语言的选取、数据结构的运用、算法优化、数据库优化……而多线程只是其中解决方法之一。

　　　实现高并发需要考虑：
                系统的架构设计，如何在架构层面减少不必要的处理（网络请求，数据库操作等）
                网络拓扑优化减少网络请求时间、如何设计拓扑结构，分布式如何实现？
                系统代码级别的代码优化，使用什么设计模式来进行工作？哪些类需要使用单例，哪些需要尽量减少new操作？
                提高代码层面的运行效率、如何选取合适的数据结构进行数据存取？如何设计合适的算法？
                任务执行方式级别的同异步操作，在哪里使用同步，哪里使用异步？
                JVM调优，是以server模式还是以clien模式运行，如何设置Heap、Stack、Eden的大小，如何选择GC策略,控制Full GC的频率？
                数据库优化减少查询修改时间。数据库的选取？数据库引擎的选取？数据库表结构的设计？数据库索引、触发器等设计？是否使用读写分离？还是需要考虑使用数据仓库？
                缓存数据库的使用，如何选择缓存数据库？是Redis还是Memcache? 如何设计缓存机制？
                数据通信问题，如何选择通信方式？是使用TCP还是UDP，是使用长连接还是短连接？NIO还是BIO？netty、mina还是原生socket？
                操作系统选取，是使用winserver还是Linux？或者Unix？
                硬件配置？是8G内存还是32G，网卡10G还是1G?
                ……
                ……

以上的这些问题在高并发中都是必须要深入考虑的，就像木桶原理一样，只要其中的某一方面没有考虑到，都会造成系统瓶颈，影响整个系统的运行。而高并发问题不仅仅涉及面之广，同时又要求有足够的深度！！！

　　　而多线程在这里只是在同/异步角度上解决高并发问题的其中的一个方法手段，是在同一时刻利用计算机闲置资源的一种方式。

多线程在解决高并发问题中所起到的作用就是使计算机的资源在每一时刻都能达到最大的利用率，不至于浪费计算机资源使其闲置。