apache 的工做模式 - (work模式)

虽然异步方式最为高效，但它也有本身的缺点。由于异步方式下，多个任务之间的调度是由服务器程序自身来完成的，并且一旦一个地方出现问题则整个服务器就会出现问题。所以，向这种服务器增长功能，一方面要听从该服务器自身特定的任务调度方式，另外一方面要确保代码中没有错误存在，这就限制了服务器的功能，使得异步方式的 Web 服务器的效率最高，但功能简单。例如Unix 平台上的thttpd 就是这样的一种服务器，然而因为它提供的功能少，只能是知足少部分人的须要。即使如此，thttpd 每隔一段时间还会出现一些问题，幸运的是，它出问题时从不是进入死循环，而是被操做系统杀死，这样就可使用一个shell 循环当即重启动thttpd，从而基本不影响Web 服务。

因为多线程方式使用线程进行任务调度，这样服务器的开发因为听从标准，从而变得简单并有利于多人协做。然而多个线程位于同一个进程内，能够访问一样的内存空间，所以存在线程之间的影响，而且申请的内存必须确保申请和释放。对于服务器系统来说，因为它要数天、数月甚至数年连续不停的运转，一点点错误就会逐渐积累而最终致使影响服务器的正常运转，所以很难编写一个高稳定性的多线程服务器程序。微软的IIS 就是使用的多线程方式，因为微软汇集了至关多优秀程序员，因此IIS 基本上仍是值得信赖的，固然我也遇到过不少系统管理员，他们根据经验按期启动所管理的NT 服务器，以预防不可预料的Web 服务中止现象。

多进程方式的优点就在于稳定性，由于一个进程退出的时候，操做系统会回收其占用的资源，从而使它不会留下任何垃圾。即使程序中出现错误，因为进程是相互隔离的，那么这个错误不会积累起来，而是随着这个进程的退出而获得清除。

预生成进程方式的性能
   因为Apache 是采用的多进程方式提供服务，为了提升性能，Apache 采用了一种特别的方式，即预生成进程模型。分析多进程方式比其余两种方式开销大的主要缘由，是对每一次客户请求，都要生成一个子进程以便进行处理，所以为了不这种开销，可使用预先生成的进程来提供服务，而且每一个进程在提供一次服务以后也不会当即退出，而是仍然保留在系统中，等待下一次请求。
   这里就能够看出，在理想状况下，预先生成的多个进程能够全速回应相应数量的浏览器客户请求，而没有额外的性能开销，所以就彻底能够和线程或异步方式相媲美。然而在实际运行当中，因为预先生成的进程毕竟要占用系统资源，如系统内存和CPU 处理能力，
   这样若是预先生成的进程超过须要，性能反而会下降。所以Apache 就采用了这样的一种策略，在系统中保持必定的空闲进程，当空闲进程较少时就自动生成，当空闲进程较多时就让一些进程退出。

因为Apache 采用这样的预生成进程模型，就致使预先要生成多少进程、保留多少空闲进程、一个进程提供多少次服务等等成为与性能密切相关的问题，然而，这些设置都是与具 体条件密切相关的。例如，越多的进程须要占用越多的内存，所分得的CPU 处理时间就越少，所以系统的物理内存和CPU 处理能力就决定了进程的最大数量。而Apache 提供的基本配置是为了适应大多数状况，在客户请求较少时也不占用过多资源，所以并非最高性能的设置。而大多数Web 服务器测试的条件下，服务器的内存、CPU 处理能力都不是问题，甚至内存大到足以将全部要访问的文档均可以放在系统缓冲中，于是无须考虑磁盘处理能力，这种状况和实际应用彻底不一样。所以，SGI 的一位开发者经过调整设置，并使用他本身对Apache 代码的一些改动，在同一个SGI Origin 200 服务器上使用SPECweb96 进行测试，调整后的服务器能够比原始设置提升10 倍的速度，固然这是针对SPECweb96 这个测试程序进行的调整，在实际使用中不可能会有这样巨大的差异。这至少从侧面说明了测试结果并非绝对的。

此外，Apache 的另外一个特色是它的功能特别丰富，而每种功能一般就须要进行特别的处理，这会影响Apache 的性能，然而对于具体的状况，却不是每种特性都是必要的，所以能够经过减小这些功能来增长性能。此外，操做系统的调整对于加强Apache 的性能也是很是重要的。如何根据服务器的实际状况调整操做系统以及Apache 的参数，这些内容在Apache 的文档中都有很是详细的描述。这些文档包含在每一个Apache 安装文件中，也能够直接从它的主页获得。

 worker的工做原理是,由主控制进程生成“StartServers”个子进程,每一个子进 程中包含固定的ThreadsPerChild线程数,各个线程独立地处理请求.一样,为了避免在请求到来时再生成线程,MinSpareThreads和 MaxSpareThreads设置了最少和最多的空闲线程数;而MaxClients设置了全部子进程中的线程总数.若是现有子进程中的线程总数不能满 足负载,控制进程将派生新的子进程.

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MaxClients.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MaxClients,并且MaxClients必须是ThreadsPerChild的整数 倍,不然Apache将会自动调节到一个相应值（多是个非指望值）.

ServerLimit  服务器容许配置的进程数上限。这个指令和ThreadLimit结合使用配置了MaxClients最大容许配置的数值。任何在重启期间对这个指令的改变都将被忽略，但对MaxClients的修改却会生效。

ThreadLimit 每一个子进程可配置的线程数上限。这个指令配置了每一个子进程可配置的线程数ThreadsPerChild上限。任何在重启期间对这个指令的改变都将被忽略，但对ThreadsPerChild的修改却会生效。默认值是"64".

StartServers 服务器启动时创建的子进程数，默认值是"3"。

MinSpareThreads 最小空闲线程数,默认值是"75"。这个MPM将基于整个服务器监控空闲线程数。假如服务器中总的空闲线程数太少，子进程将产生新的空闲线程。

MaxSpareThreads 配置最大空闲线程数。默认值是"250"。这个MPM将基于整个服务器监控空闲线程数。假如服 务器中总的空闲线程数太多，子进程将杀死多余的空闲线 程。MaxSpareThreads的取值范围是有限制的。Apache将按照以下限制自动修正您配置的值：worker须要其大于等于 MinSpareThreads加上ThreadsPerChild的和。

MaxClients 容许同时伺服的最大接入请求数量(最大线程数量)。任何超过MaxClients限制的请求都将进入等候 队列。默认值是"400",16 (ServerLimit)乘以25(ThreadsPerChild)的结果。所以要增长MaxClients的时候，您必须同时增长 ServerLimit的值。

ThreadsPerChild 每一个子进程创建的常驻的执行线程数。默认值是25。子进程在启动时创建这些线程后就再也不创建新的线程了。

MaxRequestsPerChild 置每一个子进程在其生存期内容许伺服的最大请求数量。到达MaxRequestsPerChild的限制后，子进程将会结束。假如MaxRequestsPerChild为"0"，子进程将永远不会结束。

将MaxRequestsPerChild配置成非零值有两个好处：
1.可以防止(偶然的)内存泄漏无限进行，从而耗尽内存。
2.给进程一个有限寿命，从而有助于当服务器负载减轻的时候减小活动进程的数量。

注意
对于KeepAlive连接，只有第一个请求会被计数。事实上，他改变了每一个子进程限制最大连接数量的行为。

工做方式：
每一个进程可以拥有的线程数量是固定的。服务器会根据负载状况增长或减小进程数量。一个单独的控制进程(父进程)负责子进程的建 立。每一个子进程可以创建 ThreadsPerChild数量的服务线程和一个监听线程，该监听线程监听接入请求并将其传递给服务线程处理和应答。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 ，不然，这些指令配置的权限将被CGI脚本所继承。
公式：
ThreadLimit >= ThreadsPerChild
MaxClients = MinSpareThreads+ThreadsPerChild
硬限制：
ServerLimi和ThreadLimit这两个指令决定了活动子进程数量和每一个子进程中线程数量的硬限制。要想改变这个硬限制必须彻底中止服务器而后再启动服务器(直接重启是不行的)。
Apache在编译ServerLimit时内部有一个硬性的限制，您不能超越这个限制。
prefork MPM最大为"ServerLimit 200000"
其余MPM(包括work MPM)最大为"ServerLimit 20000
Apache在编译ThreadLimit时内部有一个硬性的限制，您不能超越这个限制。
mpm_winnt是"ThreadLimit 15000"
其余MPM(包括work prefork)为"ThreadLimit 20000
注意 使用ServerLimit和ThreadLimit时要特别小心。假如将ServerLimit和ThreadLimit配置成一个高出实际须要许多的值，将会有过多的共享内存被分配。当配置成超过系统的处理能力，Apache可能没法启动，或系统将变得不稳定。