PHPのCGI実装

FastCGI の概要

CGI の正式名称は「Common Gateway Interface」で、クライアントが Web ブラウザから Web サーバー上で実行されているプログラムにデータを要求できるようになります。 CGI は、クライアントとプログラムの間でデータを転送するための標準を記述します。 CGI の目的の 1 つは、どの言語にも依存しないことであるため、言語に標準の入力、出力、および環境変数がある限り、CGI はどの言語でも作成できます。 php、perl、tcl など。

FastCGI は寿命の長い CGI のようなもので、起動していれば毎回 fork する手間がかかりません。 CGI について重要なこと)、非常に批判されている fork-and-execute パターン)。 また、分散コンピューティングもサポートしています。つまり、FastCGI プログラムを Web サイト サーバー以外のホストで実行し、他の Web サイト サーバーからのリクエストを受け入れることができます。

FastCGI は、言語に依存しないスケーラブルなアーキテクチャの CGI オープン拡張機能であり、その主な動作は CGI インタープリター プロセスをメモリ内に保持し、より高いパフォーマンスを実現することです。 ご存知のとおり、CGI インタープリタの繰り返しロードが CGI パフォーマンス低下の主な原因です。CGI インタープリタがメモリ内に残り、FastCGI プロセス マネージャーのスケジューリングを受け入れる場合、良好なパフォーマンス、スケーラビリティ、フェイルオーバー機能などが提供されます。

一般に、FastCGI の全体的なワークフローは次のようになります。

PHP の CGI 実装の本質は、ソケット プログラミングを通じて TCP または UDP プロトコル サーバーを実装することです。起動時に、TCP/UDP プロトコル サーバーのソケット リスナーを作成し、関連する処理リクエストを受け取ります。これは単なるリクエストの処理であり、モジュールの初期化、sapi の初期化、モジュールのクローズ、sapi のクローズなどを追加すると、CGI のライフサイクル全体が構成されます。

TCP サーバー側では、通常、次の手順が実行されます:

TCP 上のクライアント/サーバー トランザクションのタイミング シーケンスを図 2.6 に示します。

PHP の CGI 実装は、cgi_main.c ファイルの main 関数から始まり、fastcgi で定義された初期化と監視が行われます。 c ファイルが呼び出されます。 TCP プロセスを比較して、PHP による TCP プロトコルの実装を見ていきます。PHP 自体もこれらのプロセスを実装しますが、一部のプロセスは main 関数の関数実装にカプセル化されます。 TCP 操作プロセスに対応して、PHP は最初にソケットを作成し、ソケットをバインドし、リスナーを作成します。

if (bindpath) {    fcgi_fd = fcgi_listen(bindpath, 128);   //  实现socket监听，调用fcgi_init初始化    ...}

fastcgi.c ファイルでは、fcgi_listen 関数は主にソケットの作成、バインド、およびリスニングの開始に使用されます。これで前のステップが完了しました。リストされた TCP プロセスの最初の 3 つの段階、

    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) {        ...    }

サーバーの初期化が完了すると、プロセスは accept 関数を呼び出してブロック状態に入ります。メイン関数には次のコードが表示されます。

上記は、ユーザーのリクエストデータを読み取るサーバー側に対応します。

在请求初始化完成，读取请求完毕后，就该处理请求的PHP文件了。 假设此次请求为PHP_MODE_STANDARD则会调用php_execute_script执行PHP文件。 在此函数中它先初始化此文件相关的一些内容，然后再调用zend_execute_scripts函数，对PHP文件进行词法分析和语法分析，生成中间代码， 并执行zend_execute函数，从而执行这些中间代码。关于整个脚本的执行请参见第三节 脚本的执行。

在处理完用户的请求后，服务器端将返回信息给客户端，此时在main函数中调用的是fcgi_finish_request(&request, 1); fcgi_finish_request函数定义在fastcgi.c文件中，其代码如下：

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，当socket处于打开状态，并且请求未关闭，则会将执行后的结果刷到客户端，并将请求的关闭设置为真。 将数据刷到客户端的程序调用的是fcgi_flush函数。在此函数中，关键是在于答应头的构造和写操作。 程序的写操作是调用的safe_write函数，而safe_write函数中对于最终的写操作针对win和linux环境做了区分， 在Win32下，如果是TCP连接则用send函数，如果是非TCP则和非win环境一样使用write函数。如下代码：

#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

在发送了请求的应答后，服务器端将会执行关闭操作，仅限于CGI本身的关闭，程序执行的是fcgi_close函数。 fcgi_close函数在前面提的fcgi_finish_request函数中，在请求应答完后执行。同样，对于win平台和非win平台有不同的处理。 其中对于非win平台调用的是write函数。

以上是一个TCP服务器端实现的简单说明。这只是我们PHP的CGI模式的基础，在这个基础上PHP增加了更多的功能。 在前面的章节中我们提到了每个SAPI都有一个专属于它们自己的sapi_module_struct结构：cgi_sapi_module，其代码定义如下：

/* {{{ 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};/* }}} */

同样，以读取cookie为例，当我们在CGI环境下，在PHP中调用读取Cookie时， 最终获取的数据的位置是在激活SAPI时。它所调用的方法是read_cookies。

SG(request_info).cookie_data = sapi_module.read_cookies(TSRMLS_C);

对于每一个服务器在加载时，我们都指定了sapi_module，在第一小节的Apache模块方式中， sapi_module是apache2_sapi_module，其对应read_cookies方法的是php_apache_sapi_read_cookies函数， 而在我们这里，读取cookie的函数是sapi_cgi_read_cookies。 再次说明定义SAPI结构的理由：统一接口，面向接口的编程，具有更好的扩展性和适应性。

这是TIPI项目第二章第三小节修改后的版本内容，虽然还有一些问题，但是较之前的版本还是有所进步， 至少我们在努力…

本文地址： PHP的CGI实现    文章出处： PHP源码阅读，PHP设计模式，PHP学习笔记，项目管理-胖胖的空间

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