什么是 PHP-FPM？一份深入浅出的指南

PHP 是目前最流行的服务器端脚本语言之一，支撑着互联网上大量丰富多彩的内容。随着网站变得越来越复杂、流量越来越大，如何让 PHP 跑得更快、更稳就成了一个关键的问题。

PHP-FPM（FastCGI 进程管理器）正是为了提升 PHP 性能而设计的一个重要工具。接下来，我们就一起来了解 PHP-FPM 到底是什么，它是如何工作的，以及为什么它是现代 Web 应用中不可或缺的一个组件。

01. 深入了解 PHP-FPM

PHP-FPM 是一种高性能的 PHP FastCGI 替代实现，专为高性能应用量身打造。你可以把它看作是 PHP 脚本的「管家」，帮助 Web 服务器更高效地执行 PHP 代码。

• 在过去，PHP 是作为 Web 服务器的「模块」来运行的。
• 而 PHP-FPM 则是独立运行，它会创建一个「工作进程池」来处理 PHP 脚本，并通过 FastCGI 协议与 Web 服务器进行通信，大大提升了效率。

1.1 PHP-FPM 的核心特性

• 进程管理：可以管理多个工作进程，确保 PHP 脚本高效执行，同时避免服务器过载。
• 性能优化：通过维护一个预生成的进程池，大幅减少了请求过程中反复启动和终止进程的开销。
• 高可伸缩性：提供了高度可定制的配置选项，能够轻松适应从低流量网站到高需求的企业级应用。
• 高可靠性：通过请求超时和进程限制等功能，PHP-FPM 能够有效防止因代码问题或流量高峰导致的服务崩溃。

1.2 PHP-FPM 的工作原理

PHP-FPM 通过优化与 NGINX、Apache 或 Lighttpd 等 Web 服务器的交互，显著提升了 PHP 应用的性能。它使用 FastCGI 协议处理并分发请求，将这些请求高效地分配到工作进程池之中。

下面我们来详细了解 PHP-FPM 的工作机制：

1.2.1 FastCGI 协议

PHP-FPM 通过 FastCGI 协议与 Web 服务器（如 NGINX、Apache 或 Lighttpd）进行通信，并在其中扮演着「桥梁」的角色，FastCGI 是一种二进制协议，比传统的 CGI 协议更高效：

• 将 Web 服务器的请求传递给 PHP-FPM。
• 再将 PHP 脚本的执行结果返回给客户端。

1.2.2 进程池管理

当请求到达时，PHP-FPM 会将它分配给工作进程池中的一个可用进程。根据不同的需求，进程池可以设置为以下三种模式：

1. 静态模式（Static） ：始终保持固定数量的工作进程，适合流量稳定且性能要求高的情况。
2. 动态模式（Dynamic） ：根据流量动态调整工作进程的数量，适合流量波动较大的场景。
3. 按需模式（OnDemand） ：仅在有请求时创建工作进程，并在请求处理完成后销毁，最大限度节省系统资源，适用于负载较轻的应用。

02. PHP-FPM 的优势

• 性能提升：通过预先生成工作进程，大大减少了每次请求都要新建进程的系统开销，从而降低响应延迟。这对于高流量网站尤其重要，能显著提升处理能力。
• 精细的资源管理：开发者和运维人员可以精确控制资源使用，确保服务器性能的稳定。提供了诸如以下配置选项：
• 精细的资源管理：开发者或运维人员可以精确控制资源的使用，确保服务器的性能稳定。提供了诸如以下配置选项：
  • pm.max_children：最大工作进程数。
  • pm.max_requests：单个进程能处理的最大请求数。
• 更强的容错能力：可以主动终止超出限制（如执行时间或内存用量）的进程，避免单一请求拖慢整个服务器，保证应用的持续平稳运行。
• 与 Web 服务器深度集成：与主流的 NGINX、Apache 等 Web 服务器无缝配合，优化了负载均衡和缓存功能，满足现代 Web 应用的复杂部署需求。
• 安全的多租户支持：支持以不同用户身份来运行工作进程，实现了应用程序之间的隔离。在共享主机环境中，能极大提升系统的安全性。

03. PHP-FPM 新手入门

3.1 安装 PHP-FPM

大多数 Linux 发行版的官方软件源都提供了 PHP-FPM 的安装包。以 Ubuntu 系统为例，你可以使用以下命令来安装（通常与 PHP 一同安装）：

sudo apt install php-fpm

3.2 配置文件

PHP-FPM 的配置十分灵活，主要通过以下配置文件进行调整：

• /etc/php/8.x/fpm/php-fpm.conf：全局配置文件。
• /etc/php/8.x/fpm/pool.d/*.conf：针对不同进程池的配置文件。

以下是一些关键配置参数：

• pm：进程管理模式，可选值包括静态static、动态dynamic和按需ondemand。
• pm.max_children：最大工作进程数，决定了 PHP-FPM 可以同时处理多少请求。
• request_terminate_timeout：设置脚本的最大执行时间，防止长时间运行的脚本消耗过多系统资源。

3.3 与 NGINX 服务器集成

1.在 NGINX 中，通过配置fastcgi_pass指令来连接 PHP-FPM。以下是一个简单的配置示例：

location ~ \.php$ {
    include fastcgi_params;
    fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;  # 指定 PHP-FPM 的地址和端口
    fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
}

2.完成配置后，需要重启 Web 服务器和 PHP-FPM 让更改生效：

sudo systemctl restart php-fpm
sudo systemctl restart nginx

通过以上步骤，你就可以让 NGINX 与 PHP-FPM 无缝协作，为 PHP 应用（如 WordPress）提供高效的运行环境。

04. PHP-FPM 常见配置及作用

下面列出了在实际使用时的一些常见配置项，并概述了它们的功能及对性能和资源管理的影响：

4.1 进程管理器

pm指令用于控制 PHP-FPM 工作进程的生成和销毁策略，定义了进程管理模式。

当使用dynamic模式时，以下参数用于灵活调整工作进程，以应对流量波动：

4.1.1 最大子进程数

pm.max_children定义了 PHP-FPM 可以创建的最大工作进程数，用于处理并发请求。该设置会直接影响服务器能够处理的并发量，而且：

• 设置过高可能导致服务器内存耗尽。
• 设置过低则可能引发请求延迟。

4.1.2 最佳实践

你可以根据服务器的物理内存大小，来初略估算出pm.max_children、pm.start_servers、pm.min_spare_servers和pm.max_spare_servers的值：

4.2 每进程最大处理请求数

pm.max_requests参数定义了单个工作进程在被重新生成之前可以处理的请求数。通过定期重启进程，可以有效防止由于代码问题或第三方库引起的内存泄漏，而导致系统资源过度消耗。

大多数 PHP-FPM 的pm.max_requests默认值是0或没有设置，表示永不重启。这意表示，只要进程不死，就会一直处理请求。但是：

• 不建议使用0，特别是对于生产环境。
• 对于大多数 Web 应用，1000到5000范围可以提供较好的性能和稳定性，同时避免内存泄漏。

4.3 请求终止超时时间

request_terminate_timeout参数用于设置单个请求的最长执行时间。如果超出限制，PHP-FPM 将终止对应进程，避免长时间运行的脚本过度占用系统资源。

• 在大多数 PHP-FPM 的默认配置中，request_terminate_timeout的默认值通常是0。这意味着，不会强制终止长时间运行的请求，允许请求一直执行下去，直到完成或发生错误。
• 建议手动设置一个合理的超时时间（通常在 5-30 秒之间），以防止请求阻塞和资源消耗。

4.4 侦听地址

listen参数指定了 PHP-FPM 用来接收 FastCGI 请求的监听地址，可以设置为 UNIX 套接字或 IP 地址+端口的组合。

listen = 127.0.0.1:9000
listen = /var/run/php/php8.3-fpm.sock

使用 UNIX 套接字（如.sock文件）可以避免网络通信带来的开销，通常能够带来更好的请求性能。

4.5 用户和用户组

user和group参数用来指定 PHP-FPM 工作进程的运行用户和用户组。以不同用户身份来运行工作进程，可以有效隔离不同应用之间的资源，减少冲突，并提升服务器的整体安全性。

4.7 日志机制

• access.log：记录 PHP-FPM 处理的所有请求，有助于监控应用性能和分析请求模式。
• slowlog：记录执行时间过长的慢速请求，帮助发现性能瓶颈或需要优化的脚本。

这些日志是排查问题和优化性能的重要工具，建议在生产环境中妥善配置并定期分析。