CGI、FastCGI、PHP-CGI与PHP-FPM概念
CGI
CGI全称是“公共网关接口”(Common Gateway Interface)，HTTP服务器与你的或其它机器上的程序进行“交谈”的一种工具，其程序须运行在网络服务器上。
CGI能够用任何一种语言编写，只要这种语言具备标准输入、输出和环境变量。如php,perl,tcl等。php
FastCGI
FastCGI像是一个常驻(long-live)型的CGI，它能够一直执行着，只要激活后，不会每次都要花费时间去fork一次（这是CGI最为人诟病的fork-and-execute 模式）。它还支持分布式的运算，即FastCGI程序能够在网站服务器之外的主机上执行而且接受来自其它网站服务器来的请求。
FastCGI是语言无关的、可伸缩架构的CGI开放扩展，其主要行为是将CGI解释器进程保持在内存中并所以得到较高的性能。众所周知，CGI解释器的反复加载是CGI性能低下的主要缘由，若是CGI解释器保持在内存中并接受FastCGI进程管理器调度，则能够提供良好的性能、伸缩性、Fail-Over特性等等。css
FastCGI特色：nginx
- FastCGI具备语言无关性
- FastCGI在进程中的应用程序，独立于核心web服务器运行，提供了一个比API更安全的环境。APIs把应用程序的代码与核心的web服务器连接在一块儿，这意味着在一个错误的API的应用程序可能会损坏其余应用程序或核心服务器。 恶意的API的应用程序代码甚至能够窃取另外一个应用程序或核心服务器的密钥。
- FastCGI技术目前支持语言有：C/C++、Java、Perl、Tcl、Python、SmallTalk、Ruby等。相关模块在Apache, ISS, Lighttpd等流行的服务器上也是可用的。
- FastCGI的不依赖于任何Web服务器的内部架构，所以即便服务器技术的变化, FastCGI依然稳定不变。
FastCGI工做原理：web
- Web Server启动时载入FastCGI进程管理器（IIS ISAPI或Apache Module)
- FastCGI进程管理器自身初始化，启动多个CGI解释器进程(可见多个php-cgi)并等待来自Web Server的链接。
- 当客户端请求到达Web Server时，FastCGI进程管理器选择并链接到一个CGI解释器。Web server将CGI环境变量和标准输入发送到FastCGI子进程php-cgi。
- FastCGI子进程完成处理后将标准输出和错误信息从同一链接返回Web Server。当FastCGI子进程关闭链接时，请求便告处理完成。FastCGI子进程接着等待并处理来自FastCGI进程管理器(运行在Web Server中)的下一个链接。 在CGI模式中，php-cgi在此便退出了。
在上述状况中，你能够想象CGI一般有多慢。每个Web请求PHP都必须从新解析php.ini、从新载入所有扩展并重初始化所有数据结构。使用FastCGI，全部这些都只在进程启动时发生一次。一个额外的好处是，持续数据库链接(Persistent database connection)能够工做。数据库
FastCGI的不足：
由于是多进程，因此比CGI多线程消耗更多的服务器内存，PHP-CGI解释器每进程消耗7至25兆内存，将这个数字乘以50或100就是很大的内存数。
Nginx 0.8.46+PHP 5.2.14(FastCGI)服务器在3万并发链接下，开启的10个Nginx进程消耗150M内存（15M* 10=150M），开启的64个php-cgi进程消耗1280M内存（20M *64=1280M），加上系统自身消耗的内存，总共消耗不到2GB内存。若是服务器内存较小，彻底能够只开启25个php-cgi进程，这样php-cgi消耗的总内存数才500M。后端
PHP-CGI
PHP-CGI是PHP自带的FastCGI管理器。
PHP-CGI的不足：安全
- php-cgi变动php.ini配置后需重启php-cgi才能让新的php-ini生效，不能够平滑重启。
- 直接杀死php-cgi进程，php就不能运行了。(PHP-FPM和Spawn-FCGI就没有这个问题，守护进程会平滑重新生成新的子进程。）
PHP-FPM
PHP-FPM是一个PHP FastCGI管理器，是只用于PHP的，能够在 http://php-fpm.org/download 下载。
PHP-FPM实际上是PHP源代码的一个补丁，旨在将FastCGI进程管理整合进PHP包中。必须将它patch到你的PHP源代码中，在编译安装PHP后才可使用。
PHP5.3.3已经集成php-fpm了，再也不是第三方的包了。PHP-FPM提供了更好的PHP进程管理方式，能够有效控制内存和进程、能够平滑重载PHP配置，比spawn-fcgi具备更多有点，因此被PHP官方收录了。在./configure的时候带 –enable-fpm参数便可开启PHP-FPM。服务器
Spawn-FCGI
Spawn-FCGI是一个通用的FastCGI管理服务器，它是lighttpd中的一部份，不少人都用Lighttpd的Spawn-FCGI进行FastCGI模式下的管理工做，不过有很多缺点。而PHP-FPM的出现多少缓解了一些问题，但PHP-FPM有个缺点就是要从新编译，这对于一些已经运行的环境可能有不小的风险(refer)，在php 5.3.3中能够直接使用PHP-FPM了。
Spawn-FCGI目前已经独成为一个项目，更加稳定一些，也给不少Web 站点的配置带来便利。已经有很多站点将它与nginx搭配来解决动态网页。
注： 最新的Spawn-FCGI能够到lighttpd.net网站搜索“Spawn-FCGI”找到它的最新版本发布地址。网络
PHP-FPM与spawn-CGI对比
PHP-FPM的使用很是方便，配置都是在PHP-FPM.ini的文件内，而启动、重启均可以从php/sbin/PHP-FPM中进行。更方便的是修改php.ini后能够直接使用PHP-FPM reload进行加载，无需杀掉进程就能够完成php.ini的修改加载。
结果显示使用PHP-FPM可使php有不小的性能提高。PHP-FPM控制的进程cpu回收的速度比较慢,内存分配的很均匀。
Spawn-FCGI控制的进程CPU降低的很快，而内存分配的比较不均匀。有不少进程彷佛未分配到，而另一些却占用很高。多是因为进程任务分配的不均匀致使的。而这也致使了整体响应速度的降低。而PHP-FPM合理的分配，致使整体响应的提到以及任务的平均。数据结构
Nginx分支
淘宝基于Nginx开发的Tengine，使用上和Nginx一致，服务名，配置文件名都同样，和Nginx的最大区别在于Tengine增长了一些定制化模块，在安全限速方面表现突出，另外它支持对js，css合并。
Nginx核心+lua相关的组件和模块组成了一个支持lua的高性能web容器openresty，参考http://jinnianshilongnian.iteye.com/blog/2280928
OpenResty
OpenResty是一个基于Nginx与Lua的高性能Web平台，其内部集成了大量精良的Lua库、第三方模块以及大多数的依赖项。用于方便地搭建可以处理超高并发、扩展性极高的动态 Web 应用、Web 服务和动态网关。
OpenResty经过汇聚各类设计精良的Nginx模块（主要由OpenResty团队自主开发），从而将Nginx有效地变成一个强大的通用Web应用平台。这样，Web开发人员和系统工程师可使用Lua脚本语言调动Nginx支持的各类C以及Lua模块，快速构造出足以胜任10K乃至1000K以上单机并发链接的高性能Web应用系统。
OpenResty® 的目标是让你的Web服务直接跑在 Nginx 服务内部，充分利用 Nginx 的非阻塞 I/O 模型，不只仅对 HTTP 客户端请求,甚至于对远程后端诸如 MySQL、PostgreSQL、Memcached 以及 Redis 等都进行一致的高性能响应。
本节摘自： http://openresty.org/cn/
Lua
Lua是一种轻量级、可嵌入式的脚本语言，这样能够很是容易的嵌入到其余语言中使用。另外Lua提供了协程并发，即以同步调用的方式进行异步执行，从而实现并发，比起回调机制的并发来讲代码更容易编写和理解，排查问题也会容易。Lua还提供了闭包机制，函数能够做为First Class Value 进行参数传递，另外其实现了标记清除垃圾收集。
由于Lua的小巧轻量级，能够在Nginx中嵌入Lua VM，请求的时候建立一个VM，请求结束的时候回收VM。
ngx_lua
ngx_lua是Nginx的一个模块，将Lua嵌入到Nginx中，从而可使用Lua来编写脚本，这样就可使用Lua编写应用脚本，部署到Nginx中运行，即Nginx变成了一个Web容器；这样开发人员就可使用Lua语言开发高性能Web应用了。 ngx_lua提供了与Nginx交互的不少的API（API就是操做系统留给应用程序的一个调用接口，应用程序经过调用操做系统的API而使操做系统去执行应用程序的命令/动做。），对于开发人员来讲只须要学习这些API就能够进行功能开发，而对于开发web应用来讲，若是接触过Servlet的话，其开发和Servlet相似，无外乎就是知道接收请求、参数解析、功能处理、返回响应这几步的API是什么样子的。