Nginx、Apache、PHP、MySQL、redis各自的底层工作原理

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Nginx的底层工作原理

一、Nginx工作原理与模块介绍

1、Nginx基本工作原理

NGINX以高性能的负载均衡器，缓存，和web服务器闻名。Nginx由内核和模块组成，当它接到一个HTTP请求时，仅仅通过查找配置文件将客户端请求映射到一个location block，而在这个location中所配置的每个指令将会启动不同的模块去完成相应的工作。

因此模块可以看做Nginx真正的劳动工作者。通常一个location中的指令会涉及一个handler模块和多个filter模块。handler模块负责处理请求，完成响应内容的生成，而filter模块对响应内容进行处理。

Nginx的模块直接被编译进Nginx，因此属于静态编译方式。启动Nginx后，Nginx的模块被自动加载，不像Apache，首先将模块编译为一个so文件，然后在配置文件中指定是否进行加载。在解析配置文件时，Nginx的每个模块都有可能去处理某个请求，但是同一个处理请求只能由一个模块来完成。

2、Nginx模块分类

Nginx的模块从结构上分为核心模块、基础模块和第三方模块

• 核心模块包括：HTTP模块、EVENT模块和MAIL模块

• 基础模块包括：HTTP Access模块、HTTP FastCGI模块、HTTP Proxy模块和HTTP Rewrite模块

• 第三方模块包括：HTTP Upstream Request Hash模块、Notice模块和HTTP Access Key模块

3、 Nginx为啥性能高－多进程IO模型

• 1、nginx采用多进程模型好处
  进程隔离

• 2、nginx多进程事件模型：异步非阻塞

二、Nginx+FastCGI运行原理

1、什么是 FastCGI

• FastCGI是一个可伸缩地、高速地在HTTP server和动态脚本语言间通信的接口。

• 多数流行的HTTP server都支持FastCGI，包括Apache、Nginx和lighttpd等。同时，FastCGI也被许多脚本语言支持，其中就有PHP。

• FastCGI是从CGI发展改进而来的。传统CGI接口方式的主要缺点是性能很差，安全性也很差，现在已经很少使用了。

2、Nginx+FastCGI运行原理

Nginx不支持对外部程序的直接调用或者解析，所有的外部程序（包括PHP）必须通过FastCGI接口来调用。FastCGI接口在Linux下是socket（这个socket可以是文件socket，也可以是ip socket）。

3、Nginx+PHP-FPM

• PHP-FPM是管理FastCGI的一个管理器，它作为PHP的插件存在，
• Nginx通过location指令，将所有以php为后缀的文件都交给127.0.0.1:9000来处理，而这里的IP地址和端口就是FastCGI进程监听的IP地址和端口。

PHP的底层工作原理

• Zend引擎：Zend整体用纯C实现，是PHP的内核部分，它将PHP代码翻译（词法、语法解析等一系列编译过程）为可执行opcode的处理并实现相应的处理方法、实现了基本的数据结构（如hashtable、oo）、内存分配及管理、提供了相应的api方法供外部调用，是一切的核心，所有的外围功能均围绕Zend实现。

• Extensions：extensions通过组件式的方式提供各种基础服务

• Sapi：就是服务端应用编程接口

• 上层应用：这就是我们平时编写的PHP程序

• 如果PHP是一辆车，那么车的框架就是PHP本身，Zend是车的引擎（发动机），Ext下面的各种组件就是车的*，Sapi可以看做是公路，车可以跑在不同类型的公路上，而一次PHP程序的执行就是汽车跑在公路上。因此，我们需要：性能优异的引擎+合适的车轮+正确的跑道。

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