Apache的安装部署及工做模式详解
在LInux服务器上实现web服务，常见无非也就是Apache、Nginx、Tomcat。php
三者之间的区别：html
- Apache：支持的模块比较多，采用servlet处理模型，同步阻塞模型，工做模式多变，对于高并发的场景处理速度比较慢，运行稳定；
- Nginx ：轻量级web服务器，自身支持模块少，须要借助第三方模块支持（Nginx官网就能够下载），采用epoll处理模式，异步非阻塞型，适合高并发场景，配置简单；
- Tomcat：apache软件基金会下开源的子项目，也成为容器，主要处理java语言编写的页面，也能够处理html页面，并发链接小；
今天这篇博文主要就是围绕apache-2.4.23版本展开的：java
对apache不太了解的朋友能够参考博文：基于Apache搭建Web服务器详解
这里就不具体介绍apache到底是什么、它的原由什么的了。web
博文大纲：
1、httpd-2.4.23版本特性
2、编译安装httpd-2.4.23
3、apche的三种工做模式
4、进程与线程的区别apache
1、httpd-2.4.23版本特性
新版本的httpd-2.4.23新增模块：vim
- mod_proxy_fcgi（可提供fcgi代理）；
- mod_ratelimit（限制用户带宽）；
- mod_request（请求模块，对请求进行过滤）；
- mod_remoteip（匹配客户端的IP地址）；
对于基于IP的访问控制进行了修改，再也不支持allow、deny、order机制，而是统一使用require进行！centos
新增的特性有：缓存
- MPM支持在运行时装载；
- 支持envet工做模式；
- 支持异步读写功能；
- 每一个模块均可以指定输出的日志级别；
- 加强版的表达式分析器；
- 请求配置：<if>，<elseif>；
- 毫秒级别的keepalive timeout；
- 支持FQDN的虚拟主机；
- 支持自定义变量；
接下来开始安装！安全
2、编译安装httpd-2.4.23
安装环境：bash
- 使用centos 7系统；
- 下载所需软件包
（1）首先检查是否安装httpd软件包
[root@localhost ~]# rpm -q httpd 未安装软件包 httpd //若是存在，使用“-e”选项进行卸载
（2）安装apr
apr是Apache可移植运行库，是一个对操做系统条用的抽象库，用于实现Apache内部组件对操做系统的使用，提升系统的可移植性。
[root@localhost ~]# tar zxf apr-1.5.2.tar.gz -C /usr/src [root@localhost ~]# cd /usr/src/apr-1.5.2/ [root@localhost apr-1.5.2]# ./configure --prefix=/usr/local/apr && make && make install
（3）安装apr-util
[root@localhost ~]# tar zxf apr-util-1.5.4.tar.gz -C /usr/src [root@localhost ~]# cd /usr/src/apr-util-1.5.4/ [root@localhost apr-util-1.5.4]# ./configure --prefix=/usr/local/apr-util --with-apr=/usr/local/apr && make && make install
（4）安装zlib
[root@localhost ~]# tar zxf zlib-1.2.8.tar.gz -C /usr/src [root@localhost ~]# cd /usr/src/zlib-1.2.8/ [root@localhost zlib-1.2.8]# ./configure --prefix=/usr/local/zlib && make && make install
（5）安装pcre
[root@localhost ~]# tar zxf pcre-8.39.tar.gz -C /usr/src [root@localhost ~]# cd /usr/src/pcre-8.39/ [root@localhost pcre-8.39]# ./configure -- prefix=/usr/local/pcre && make && make install
（6）安装openssl
安装apache-2.4.23版本时，会提示openssl自带的版本太低，须要自行手动安装新的版本。
[root@localhost ~]# tar zxf openssl-1.0.1u.tar.gz -C /usr/src [root@localhost ~]# cd /usr/src/openssl-1.0.1u/ [root@localhost openssl-1.0.1u]# ./config -fPIC --prefix=/usr/local/openssl enable-shared && make && make install //PIC使.so文件的代码段变为真正意义上的共享 //若是不加-fPIC,则加载.so文件的代码段时,代码段引用的数据对象须要重定位, 重定位会修改代码段的内容,这就形成每一个使用这个.so文件代码段的进程在内核里都会生成这个.so文件代码段的copy.每一个copy都不同,取决于 这个.so文件代码段和数据段内存映射的位置.
（7）安装 httpd-2.4.23
[root@localhost ~]# tar zxf httpd-2.4.23.tar.gz -C /usr/src [root@localhost ~]# cd /usr/src/httpd-2.4.23/ [root@localhost httpd-2.4.23]# ./configure --prefix=/usr/local/http-2.4.23 --enable-so --enable-cgi \ --enable-cgid --enable-ssl --with-ssl=/usr/local/openssl --enable-rewrite \ --with-pcre=/usr/local/pcre --with-z=/usr/local/zlib --with-apr=/usr/local/apr \ --with-apr-util=/usr/local/apr-util --enable-modules=most --enable-mods-shared=most \ --enable-mpms-shared=all --with-mpm=event --enable-proxy --enable-proxy-fcgi --enable-expires \ --enable-deflate && make && make install
各选项含义：
- --enable-so：支持动态共享模块；
- --enable-rewrite：支持url重写；
- --enable-ssl：支持ssl；
- --with-ssl=/usr/local/openssl：指定ssl安装位置；
- --enable-cgi：开启cgi通用网管接口；
- --enable-cgid：开启cig通用网管接口管理程序；
- --enable-modules=most：编译成二进制是安装经常使用模块；
- --enable-mpms-shared=all：安装apache的全部工做模式；
- --with-mpm=event：指定默认的运行方式
- --with-pcre=/usr/local/pcre:支持 pcre ；
- --with-z=/usr/local/zlib:使用 zlib 压缩库；
- --with-apr=/usr/local/apr:指定 apr 的安装路径；
- --with-apr-util=/usr/local/apr-util:指定 apr-util 的安装路径；
- --enable-expires：支持缓存；
- --enable-deflate：支持压缩；
（8）优化http程序的执行路径
[root@localhost httpd-2.4.23]# ln -s /usr/local/http-2.4.23/bin/* /usr/local/bin/
（9）添加为系统服务
[root@localhost httpd-2.4.23]# cp /usr/local/http-2.4.23/bin/apachectl /etc/init.d/httpd [root@localhost httpd-2.4.23]# vim /etc/init.d/httpd #!/bin/bash //修改 #chkconfig: 35 85 15 //添加 ………… //省略如下内容 [root@localhost httpd-2.4.23]# chkconfig --add httpd [root@localhost httpd-2.4.23]# systemctl start httpd [root@localhost httpd-2.4.23]# netstat -anpt | grep 80 tcp6 0 0 :::80 :::* LISTEN 108903/httpd [root@localhost ~]# httpd -M //能够查看到httpd服务启动加载的模块 AH00558: httpd: Could not reliably determine the server's fully qualified domain name, using localhost.localdomain. Set the 'ServerName' directive globally to suppress this message //关于启动服务时提示以上的信息，能够省略，也可修改其配置文件（/usr/local/http-2.4.23/conf/httpd.conf）文件找到“ServerName ”一行，根据实际状况进行修改 Loaded Modules: core_module (static) so_module (static) http_module (static) authn_file_module (shared) authn_core_module (shared) authz_host_module (shared) authz_groupfile_module (shared) authz_user_module (shared) authz_core_module (shared) access_compat_module (shared) auth_basic_module (shared) reqtimeout_module (shared) filter_module (shared) mime_module (shared) log_config_module (shared) env_module (shared) headers_module (shared) setenvif_module (shared) version_module (shared) mpm_prefork_module (shared) unixd_module (shared) status_module (shared) autoindex_module (shared) dir_module (shared) alias_module (shared)
至此apache-2.4.23已经安装完成。
3、apche的三种工做模式
（1）Prefork模式
其工做方式：当Apache服务启动后，mpm_prefork模块会预先建立多个子进程（默认为5个），每一个子进程只有一个线程，当接收到客户端请求后，mpm_prefork模块再将请求转交给子进程进行处理，而且每一个子进程同时只能用于单个请求。若是当前的请求数将超过预先建立的子进程数时，mpm_prefork模块就会建立新的子进程来处理额外的请求。
如图：
Apache老是试图保持一些备用或空闲的子进程用于迎接即将到来的请求。这样客户端的请求就不须要在接收后等待子进程的产生。
因为在 mpm_prefork 模块中，每一个请求对应一个子进程，所以其占用的系统资源相对其余 两种模块而言较多。不过 mpm_prefork 模块的优势在于它的每一个子进程都会独立处理对应 的单个请求，这样，若是其中一个请求出现问题就不会影响到其余请求。Prefork 在效率上 要比 Worker 要高，可是内存使用大得多不擅长处理高并发的场景。
开启prefork模式的方法：
[root@localhost ~]# vim /usr/local/http-2.4.23/conf/httpd.conf //编写httpd的主配置文件，修改一下内容 Include conf/extra/httpd-mpm.conf //默认存在删除“#”号便可 #LoadModule mpm_event_module modules/mod_mpm_event.so //添加#号 LoadModule mpm_prefork_module modules/mod_mpm_prefork.so //默认存在，删除#号便可！ #LoadModule mpm_worker_module modules/mod_mpm_worker.so //这三行即是apache的三种工做模式，可根据实际状况进行切换 [root@localhost ~]# systemctl restart httpd //从新启动httpd服务 [root@localhost ~]# systemctl start httpd //手动再启动一下 [root@localhost ~]# httpd -V //查看httpd的工做模式 //找到这一行便可 Server MPM: prefork //能够看到如今Apache工做在prefork模式
与prefork模式有关的配置文件以下：
[root@localhost ~]# vim /usr/local/http-2.4.23/conf/extra/httpd-mpm.conf
//设置prefork模式也就只有这几个参数，具体含义：
<IfModule mpm_prefork_module> //这就是prefork工做模式的参数-
StartServers 5 //apache启动时默认开启的子进程数
MinSpareServers 5 //最小的闲置子进程数
MaxSpareServers 10 //最大的闲置子进程数
MaxRequestWorkers 250 // 设置了容许同时的最大接入请求数量
MaxConnectionsPerChild 0 //0表示每一个子进程处理完数据后进程永不销毁，设置成非0时，可防止内存泄漏，服务器在负载小时自动减小本身进程数
</IfModule>
关于其配置内容可参考图片：
//注 1：MaxRequestWorkers 是这些指令中最为重要的一个，设定的是 Apache 能够同时处理 的请求，是对 Apache 性能影响最大的参数。若是请求总数已达到这个值（可经过 ps -ef|grep http|wc -l 来确认），那么后面的请求就要排队，直到某个已处理请求完毕。这就是系统资源 还剩下不少而 HTTP 访问却很慢的主要缘由。虽然理论上这个值越大，能够处理的请求就越 多，建议将初始值设为(以 Mb 为单位的最大物理内存/2),而后根据负载状况进行动态调整。 好比一台 4G 内存的机器，那么初始值就是 4000/2=2000
注 2：prefork 控制进程在最初创建“StartServers”个子进程后，为了知足 MinSpareServers 设置的须要建立一个进程，等待一秒钟，继续建立两个，再等待一秒钟，继续建立四个……如 此按指数级增长建立的进程数，最多达到每秒 32 个，直到知足 MinSpareServers 设置的值为止。这种模式 能够没必要在请求到来时再产生新的进程，从而减少了系统开销以增长性能。 MaxSpareServers 设置了最大的空闲进程数，若是空闲进程数大于这个 值，Apache 会自动 kill 掉一些多余进程。这个值不要设得过大，但若是设的值比 MinSpareServers 小，Apache 会自 动把其调整为 MinSpareServers+1。若是站点负载较大，可考虑同时加大 MinSpareServers 和 MaxSpareServers。
注 3：ServerLimit 和 MaxClients（MaxRequestWorkers）有什么区别呢？ 是由于在 apache1 时代，控制最大进程数只有 MaxClients 这个参数，而且这个参数最大值为 256，而且是写死了的，试图设置为超过 256 是无效的，这是因为 apache1 时代的服务器硬 件限制的。可是 apache2 时代因为服务器硬件的升级，硬件已经再也不是限制，因此使用 ServerLimit 这个参数来控制最大进程数，ServerLimit 值>=MaxClient 值才有效。ServerLimit 要放在 MaxClients 以前，值要不小于 MaxClients
优势：成熟，兼容全部新老模块。进程之间彻底独立，使得它很是稳定。同时，不须要担忧线程安全的问题。（咱们经常使用的mod_php，PHP的拓展不须要支持线程安全）
缺点：一个进程相对占用更多的系统资源，消耗更多的内存。并且，它并不擅长处理高并发请求，在这种场景下，它会将请求放进队列中，一直等到有可用进程，请求才会被处理。
（2）Worker工做模式
Worker 模式(多线程多进程)： 和 prefork 模式相比，worker 使用了多进程和多线程的混合模式，worker 模式也一样会先预派生一些子进程，而后每一个子进程建立一些线程，同时包括一个监听线程，每一个请求过来会 被分配到一个线程来服务。线程比起进程会更轻量，由于线程是经过共享父进程的内存空间， 所以，内存的占用会减小一些，在高并发的场景下会比 prefork 有更多可用的线程，表现会 更优秀一些；另外，若是一个线程出现了问题也会致使同一进程下的线程出现问题，若是是 多个线程出现问题，也只是影响 Apache 的一部分，而不是所有。因为用到多进程多线程， 须要考虑到线程的安全了，在使用 keep-alive 长链接的时候，某个线程会一直被占用，即便 中间没有请求，须要等待到超时才会被释放（该问题在 prefork 模式下也存在） 总的来讲，prefork 方式速度要稍高于 worker，然而它须要的 cpu 和 memory 资源也稍多于 woker。如图：
Apache老是试图维持一个备用(spare)或是空闲的服务线程池。这样，客户端无须等待新线程或新进程的创建便可获得处理。在Unix中，为了可以绑定80端口，父进程通常都是以root身份启动，随后，Apache以较低权限的用户创建子进程和线程。User和Group指令用于配置Apache子进程的权限。虽然子进程必须对其提供的内容拥有读权限，但应该尽量给予他较少的特权。另外，除非使用了suexec（负责处理CGI和SSI程序的请求，确保网页使用者能以该目录或程序的用户ID来执行远程程序。） ，不然，这些指令配置的权限将被CGI脚本所继承。
线程比起进程会更轻量，由于线程一般会共享父进程的内存空间，所以，内存的占用会减小一些，在高并发的场景下，表现得比 prefork模式好。
有些人会以为奇怪，那么这里为何不直接使用多线程呢？主要是须要考虑稳定性，若是一个线程异常挂了，会致使父进程连同其余正常的子线程都挂了（它们都是同一个进程下的）。多进程+多线程模式中，各个进程之间都是独立的，若是某个线程出现异常，受影响的只是Apache的一部分服务，而不是整个服务。其余进程仍然能够工做。
有关work模式的配置：
//自行修改httpd主配置文件，切换模式并重启服务，接下来
[root@localhost ~]# vim /usr/local/http-2.4.23/conf/extra/httpd-mpm.conf
<IfModule mpm_worker_module> //这是worker工做模式的参数
StartServers 3 //apache启动时默认开始的子进程数
MinSpareThreads 75 //最小空闲数量的工做线程-
MaxSpareThreads 250 //最大空闲数量的工做线程-
ThreadsPerChild 25 //每一个子进程产生的线程数量
MaxRequestWorkers 400 //每一个进程最大接受的请求数量
MaxConnectionsPerChild 0 //表示永不销毁
</IfModule>
有关work模式的详细介绍请参考图片：
Worker模式下所能同时处理的请求总数是由子进程总数乘以ThreadsPerChild 值决定的，应该大于等于MaxRequestWorkers。若是负载很大，现有的子进程数不能知足时，控制进程会派生新的子进程。默认最大的子进程总数是16，加大时 也须要显式声明ServerLimit（最大值是20000）。须要注意的是，若是显式声明了ServerLimit，那么它乘以 ThreadsPerChild的值必须大于等于MaxRequestWorkers，并且MaxRequestWorkers必须是ThreadsPerChild的整数倍，不然 Apache将会自动调节到一个相应值。
优势：占据更少的内存，高并发下表现更优秀。
缺点：必须考虑线程安全的问题，由于多个子线程是共享父进程的内存地址的。若是使用keep-alive的长链接方式，也许中间几乎没有请求，这时就会发生阻塞，线程被挂起，须要一直等待到超时才会被释放。若是过多的线程，被这样占据，也会致使在高并发场景下的无服务线程可用。（该问题在prefork模式下，一样会发生）。
（3）Event MPM
这是Apache最新的工做模式，它和worker模式很像，不一样的是在于它解决了keep-alive长链接的时候占用线程资源被浪费的问题，在event工做模式中，会有一些专门的线程用来管理这些keep-alive类型的线程，当有真实请求过来的时候，将请求传递给服务器的线程，执行完毕后，又容许它释放。这加强了在高并发场景下的请求处理。如图：
有关Event MPM模式的配置：
//自行修改httpd主配置文件，切换模式并重启服务，接下来
[root@localhost ~]# vim /usr/local/http-2.4.23/conf/extra/httpd-mpm.conf
<IfModule mpm_event_module>
StartServers 3
MinSpareThreads 75
MaxSpareThreads 250
ThreadsPerChild 25
MaxRequestWorkers 400
MaxConnectionsPerChild 0
</IfModule>
//其各项配置内容与work模式十分类似，这里就很少说了！
4、进程与线程的区别
线程就是指进程内的一个执行单元,也是进程内的可调度实体。
线程与进程的区别:
- 地址空间:进程内的一个执行单元;进程至少有一个线程;它们共享进程的地址空间;而进程有本身独立的地址空间;
- 资源拥有:进程是资源分配和拥有的单位,同一个进程内的线程共享进程的资源；
- 线程是处理器调度的基本单位,但进程不是；
- 两者都可并发执行；
进程和线程都是由操做系统所体会的程序运行的基本单元，系统利用该基本单元实现系统对应用的并发性。
进程和线程的区别在于：
简而言之,一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程。
线程的划分尺度小于进程，使得多线程程序的并发性高。
另外，进程在执行过程当中拥有独立的内存单元，而多个线程共享内存，从而极大地提升了程
序的运行效率。
———————— 本文至此结束，感谢阅读 ————————
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