CGI全稱是“通用網(wǎng)關(guān)接口”(Common Gateway Interface)， 它可以讓一個(gè)客戶端，從網(wǎng)頁瀏覽器向執(zhí)行在Web服務(wù)器上的程序請(qǐng)求數(shù)據(jù)。 CGI描述了客戶端和這個(gè)程序之間傳輸數(shù)據(jù)的一種標(biāo)準(zhǔn)。 CGI的一個(gè)目的是要獨(dú)立于任何語言的，所以CGI可以用任何一種語言編寫，只要這種語言具有標(biāo)準(zhǔn)輸入、輸出和環(huán)境變量。如php,perl,tcl等
FastCGI像是一個(gè)常駐(long-live)型的CGI， 它可以一直執(zhí)行著，只要激活后，不會(huì)每次都要花費(fèi)時(shí)間去fork一次(這是CGI最為人詬病的fork-and-execute 模式)。 它還支持分布式的運(yùn)算, 即 FastCGI 程序可以在網(wǎng)站服務(wù)器以外的主機(jī)上執(zhí)行并且接受來自其它網(wǎng)站服務(wù)器來的請(qǐng)求。
FastCGI是語言無關(guān)的、可伸縮架構(gòu)的CGI開放擴(kuò)展，其主要行為是將CGI解釋器進(jìn)程保持在內(nèi)存中并因此獲得較高的性能。 眾所周知，CGI解釋器的反復(fù)加載是CGI性能低下的主要原因，如果CGI解釋器保持在內(nèi)存中并接受FastCGI進(jìn)程管理器調(diào)度， 則可以提供良好的性能、伸縮性、Fail- Over特性等等。
一般情況下，F(xiàn)astCGI的整個(gè)工作流程是這樣的。
PHP的CGI實(shí)現(xiàn)本質(zhì)是是以socket編程實(shí)現(xiàn)一個(gè)TCP或UDP協(xié)議的服務(wù)器，當(dāng)啟動(dòng)時(shí)，創(chuàng)建TCP/UDP協(xié)議的服務(wù)器的socket監(jiān)聽， 并接收相關(guān)請(qǐng)求進(jìn)行處理。這只是請(qǐng)求的處理，在此基礎(chǔ)上添加模塊初始化，sapi初始化，模塊關(guān)閉，sapi關(guān)閉等就構(gòu)成了整個(gè)CGI的生命周期。
以TCP為例，在TCP的服務(wù)端，一般會(huì)執(zhí)行這樣幾個(gè)操作步驟：
TCP上客戶-服務(wù)器事務(wù)的時(shí)序如圖2.6所示：
PHP的CGI實(shí)現(xiàn)從cgi_main.c文件的main函數(shù)開始，在main函數(shù)中調(diào)用了定義在fastcgi.c文件中的初始化，監(jiān)聽等函數(shù)。 對(duì)比TCP的流程，我們查看PHP對(duì)TCP協(xié)議的實(shí)現(xiàn)，雖然PHP本身也實(shí)現(xiàn)了這些流程，但是在main函數(shù)中一些過程被封裝成一個(gè)函數(shù)實(shí)現(xiàn)。 對(duì)應(yīng)TCP的操作流程，PHP首先會(huì)執(zhí)行創(chuàng)建socket,綁定套接字，創(chuàng)建監(jiān)聽：
if (bindpath) { fcgi_fd = fcgi_listen(bindpath, 128); // 實(shí)現(xiàn)socket監(jiān)聽，調(diào)用fcgi_init初始化 ...}
在fastcgi.c文件中，fcgi_listen函數(shù)主要用于創(chuàng)建、綁定socket并開始監(jiān)聽，它走完了前面所列TCP流程的前三個(gè)階段，
if ((listen_socket = socket(sa.sa.sa_family, SOCK_STREAM, 0)) < 0 || ... bind(listen_socket, (struct sockaddr *) &sa, sock_len) < 0 || listen(listen_socket, backlog) < 0) { ... }
當(dāng)服務(wù)端初始化完成后，進(jìn)程調(diào)用accept函數(shù)進(jìn)入阻塞狀態(tài)，在main函數(shù)中我們看到如下代碼：
while (parent) { do { pid = fork(); // 生成新的子進(jìn)程 switch (pid) { case 0: // 子進(jìn)程 parent = 0; /* don't catch our signals */ sigaction(SIGTERM, &old_term, 0); // 終止信號(hào) sigaction(SIGQUIT, &old_quit, 0); // 終端退出符 sigaction(SIGINT, &old_int, 0); // 終端中斷符 break; ... default: /* Fine */ running++; break; } while (parent && (running < children)); ... while (!fastcgi || fcgi_accept_request(&request) >= 0) { SG(server_context) = (void *) &request; init_request_info(TSRMLS_C); CG(interactive) = 0; ... }
如上的代碼是一個(gè)生成子進(jìn)程，并等待用戶請(qǐng)求。在fcgi_accept_request函數(shù)中，程序會(huì)調(diào)用accept函數(shù)阻塞新創(chuàng)建的進(jìn)程。 當(dāng)用戶的請(qǐng)求到達(dá)時(shí)，fcgi_accept_request函數(shù)會(huì)判斷是否處理用戶的請(qǐng)求，其中會(huì)過濾某些連接請(qǐng)求，忽略受限制客戶的請(qǐng)求， 如果程序受理用戶的請(qǐng)求，它將分析請(qǐng)求的信息，將相關(guān)的變量寫到對(duì)應(yīng)的變量中。 其中在讀取請(qǐng)求內(nèi)容時(shí)調(diào)用了safe_read方法。如下所示： [main() -> fcgi_accept_request() -> fcgi_read_request() -> safe_read()]
static inline ssize_t safe_read(fcgi_request *req, const void *buf, size_t count){ size_t n = 0; do { ... // 省略 對(duì)win32的處理 ret = read(req->fd, ((char*)buf)+n, count-n); // 非win版本的讀操作 ... // 省略 } while (n != count);}
如上對(duì)應(yīng)服務(wù)器端讀取用戶的請(qǐng)求數(shù)據(jù)。
在請(qǐng)求初始化完成，讀取請(qǐng)求完畢后，就該處理請(qǐng)求的PHP文件了。 假設(shè)此次請(qǐng)求為PHP_MODE_STANDARD則會(huì)調(diào)用php_execute_script執(zhí)行PHP文件。 在此函數(shù)中它先初始化此文件相關(guān)的一些內(nèi)容，然后再調(diào)用zend_execute_scripts函數(shù)，對(duì)PHP文件進(jìn)行詞法分析和語法分析，生成中間代碼， 并執(zhí)行zend_execute函數(shù)，從而執(zhí)行這些中間代碼。關(guān)于整個(gè)腳本的執(zhí)行請(qǐng)參見第三節(jié) 腳本的執(zhí)行。
在處理完用戶的請(qǐng)求后，服務(wù)器端將返回信息給客戶端，此時(shí)在main函數(shù)中調(diào)用的是fcgi_finish_request(&request, 1); fcgi_finish_request函數(shù)定義在fastcgi.c文件中，其代碼如下：
int fcgi_finish_request(fcgi_request *req, int force_close){int ret = 1;if (req->fd >= 0) { if (!req->closed) { ret = fcgi_flush(req, 1); req->closed = 1; } fcgi_close(req, force_close, 1);}return ret;}
如上，當(dāng)socket處于打開狀態(tài)，并且請(qǐng)求未關(guān)閉，則會(huì)將執(zhí)行后的結(jié)果刷到客戶端，并將請(qǐng)求的關(guān)閉設(shè)置為真。 將數(shù)據(jù)刷到客戶端的程序調(diào)用的是fcgi_flush函數(shù)。在此函數(shù)中，關(guān)鍵是在于答應(yīng)頭的構(gòu)造和寫操作。 程序的寫操作是調(diào)用的safe_write函數(shù)，而safe_write函數(shù)中對(duì)于最終的寫操作針對(duì)win和linux環(huán)境做了區(qū)分， 在Win32下，如果是TCP連接則用send函數(shù)，如果是非TCP則和非win環(huán)境一樣使用write函數(shù)。如下代碼：
#ifdef _WIN32if (!req->tcp) { ret = write(req->fd, ((char*)buf)+n, count-n);} else { ret = send(req->fd, ((char*)buf)+n, count-n, 0); if (ret <= 0) { errno = WSAGetLastError(); }}#elseret = write(req->fd, ((char*)buf)+n, count-n);#endif
在發(fā)送了請(qǐng)求的應(yīng)答后，服務(wù)器端將會(huì)執(zhí)行關(guān)閉操作，僅限于CGI本身的關(guān)閉，程序執(zhí)行的是fcgi_close函數(shù)。 fcgi_close函數(shù)在前面提的fcgi_finish_request函數(shù)中，在請(qǐng)求應(yīng)答完后執(zhí)行。同樣，對(duì)于win平臺(tái)和非win平臺(tái)有不同的處理。 其中對(duì)于非win平臺(tái)調(diào)用的是write函數(shù)。
以上是一個(gè)TCP服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)的簡單說明。這只是我們PHP的CGI模式的基礎(chǔ)，在這個(gè)基礎(chǔ)上PHP增加了更多的功能。 在前面的章節(jié)中我們提到了每個(gè)SAPI都有一個(gè)專屬于它們自己的sapi_module_struct結(jié)構(gòu)：cgi_sapi_module，其代碼定義如下：
/* {{{ sapi_module_struct cgi_sapi_module */static sapi_module_struct cgi_sapi_module = {"cgi-fcgi", /* name */"CGI/FastCGI", /* pretty name */php_cgi_startup, /* startup */php_module_shutdown_wrapper, /* shutdown */sapi_cgi_activate, /* activate */sapi_cgi_deactivate, /* deactivate */sapi_cgibin_ub_write, /* unbuffered write */sapi_cgibin_flush, /* flush */NULL, /* get uid */sapi_cgibin_getenv, /* getenv */php_error, /* error handler */NULL, /* header handler */sapi_cgi_send_headers, /* send headers handler */NULL, /* send header handler */sapi_cgi_read_post, /* read POST data */sapi_cgi_read_cookies, /* read Cookies */sapi_cgi_register_variables, /* register server variables */sapi_cgi_log_message, /* Log message */NULL, /* Get request time */NULL, /* Child terminate */STANDARD_SAPI_MODULE_PROPERTIES};/* }}} */
同樣，以讀取cookie為例，當(dāng)我們?cè)贑GI環(huán)境下，在PHP中調(diào)用讀取Cookie時(shí)， 最終獲取的數(shù)據(jù)的位置是在激活SAPI時(shí)。它所調(diào)用的方法是read_cookies。
SG(request_info).cookie_data = sapi_module.read_cookies(TSRMLS_C);
對(duì)于每一個(gè)服務(wù)器在加載時(shí)，我們都指定了sapi_module，在第一小節(jié)的Apache模塊方式中， sapi_module是apache2_sapi_module，其對(duì)應(yīng)read_cookies方法的是php_apache_sapi_read_cookies函數(shù)， 而在我們這里，讀取cookie的函數(shù)是sapi_cgi_read_cookies。 再次說明定義SAPI結(jié)構(gòu)的理由：統(tǒng)一接口，面向接口的編程，具有更好的擴(kuò)展性和適應(yīng)性。
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