PHP程序员内参：深入浅出PHP-FPM

在LNMP的单机架构中， nginx 作为Web服务器，负责将PHP请求转发给 php-fpm 处理:

location ~ \.php$ {
 include fastcgi_params; 
 fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
 fastcgi_index index.php;
}
 

Nginx服务器通过FastCGI协议，发送环境变量和 HTTP 数据给PHP-FPM，Nginx和PHP-FPM之间可以通过 Unix domain socket 和 TCP connection 通信。PHP-FPM 处理请求后，通过相同的连接返回数据给 Nginx。

PHP-FPM是PHP实现的FastCGI Process Manager(FastCGI进程管理器), 负责管理创建和管理PHP FastCGI进程，支持的功能如下：

• 平滑停止/启动的高级进程管理功能
• 慢日志记录脚本
• 动态/静态子进程产生
• 基于php. ini 的配置文件

PHP-FPM在5.4之后已经整合进入PHP源代码中，提供更好的PHP进程管理方式，可以有效控制内存和进程，平滑重载PHP配置。如果需要使用，在./configure的时候带上-enable-fpm参数即可，使用PHP-FPM来控制FastCGI进程。

PHP-FPM工作原理

1. FastCGI进程管理器自身初始化，包括 master 和 worker 进程两部分， master 进程监听端口，接收来自Web Server请求，worker进程一般具有多个，每个worker进程都有一个cgi进程解释器，用来执行php代码, 等待来自Web Server的连接。
2. 当客户端请求到达Web Server时，FastCGI进程管理器选择并连接到一个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
3. FastCGI子进程完成处理后将标准输出和错误信息从同一连接返回Web Server。当FastCGI子进程关闭连接时，请求便告知处理完成。FastCGI子进程接着等待并处理来自FastCGI继承管理器的下一个连接。

PHP-FPM配置

FPM配置文件为php-fpm.conf和进程池配置文件，其语法类似 php.ini 。其php手册上也有详细的讲解： 。

重要配置参数：

1.全局配置

• pid ： master 进程pid存放路径，默认: pid = #INSTALL_PREFIX#/run/php-fpm.pid
• error_log ： 错误日志文件路径，默认：error_log = #INSTALL_PREFIX# /log/php-fpm.log， 设置为 “syslog”，日志将不会写入本地文件，而是发送到 syslogd
• log_level ：日志级别, alert, error, warning, notice, debug, 默认值: notice
• syslog.facility ：设置何种程序记录消息，默认值：daemon。
• syslog.ident ：为每条信息添加前缀。 如果在同一台服务器上运行了多个 FPM 实例，可以修改此默认值来满足需求。默认值：php-fpm
• daemonize ：设置FPM是否在后台运行，默认值：yes
• process.max ：Fork 的最大 FPM 进程数。使用动态管理进程数时，此设计可以控制在一个进程池内的全局进程数量。 使用需谨慎。默认值：0。
• rlimit_files ：设置 master 进程的打开文件描述符 rlimit 数，默认取系统值

2.进程池配置

php-fpm可以配置多个pool，每个pool都是以一个独立的配置文件来运作，默认都会定义在主配置文件的include包含文件目录中。php默认会提供一个www的pool，大概配置如下：

• user ：FPM 进程运行的Unix用户，默认为nobody，一般设置为 www-data
• group ： FPM 进程运行的 Unix 用户组, 默认为nobody, 一般设置为 www-data
• listen ： 设置接受 FastCGI 请求的地址，默认为127.0.0.1:9000
• pm ：设置进程管理器如何管理子进程，可用值： static ， ondemand ， dynamic

- static*： 子进程的数量是固定的（*pm.max_children*)*
- *ondemand*：进程在有需求时才产生（当请求时才启动。与 dynamic 相反，在服务启动时 *pm.start_servers* 就启动了
- *dynamic*：子进程的数量在下面配置的基础上动态设置：*pm.max_children*，*pm.start_servers*，*pm.min_spare_servers*，*pm.max_spare_servers*
 

• pm.max_children ： pm 设置为 static 时表示创建的子进程的数量， pm 设置为 dynamic 时表示最大可创建的子进程的数量
• pm.start_servers ：设置启动时创建的子进程数目，仅在 pm 设置为 dynamic 时使用
• pm.min_spare_servers ：设置空闲服务进程的最低数目，仅在 pm 设置为 dynamic 时使用
• pm.max_spare_servers ：设置空闲服务进程的最大数目，仅在 pm 设置为 dynamic 时使用
• pm.process_idle_timeout ：秒数，多久之后结束空闲进程，仅当设置 pm 为 ondemand 。 可用单位：s（秒），m（分），h（小时）或者 d（天）。默认单位：10s
• pm.max_requests ：设置每个子进程重生之前服务的请求数
• pm.status_path ：FPM 状态页面的网址, 可以借助于这个数据调整PHP-FPM配置
• ping .path ：FPM 监控页面的 ping 网址。如果没有设置，则无法访问 ping 页面。该页面用于外部检测 FPM 是否存活并且可以响应请求，请注意必须以斜线开头（/）
• ping.response ：用于定义 ping 请求的返回响应。返回为 HTTP 200 的 text/plain 格式文本，默认值：pong
• access.log ：Access log 文件路径，默认未设置
• access.format ：Access log 格式，默认值: “%R – %u %t \”%m %r\” %s”
• slowlog ：慢请求的记录日志，默认值： #INSTALL_PREFIX#/log/php-fpm.log.slow
• request_slowlog_timeout ：当一个请求该设置的超时时间后，就会将对应的 PHP 调用堆栈信息完整写入到慢日志中，默认值：0（关闭）
• request_terminate_timeout ：设置单个请求的超时中止时间，该选项可能会对 php.ini 设置中的 ‘max_execution_time’ 因为某些特殊原因没有中止运行的脚本有用，设置为 ‘0’ 表示 ‘Off’
• rlimit_files ：设置文件打开描述符的 rlimit 限制，默认值：系统定义值

配置优化

1.进程配置

PHP-FPM 是多进程模式，master进程管理worker进程，进程的数量，都可以通过php-fpm.conf做具体配置，而PHP-FPM的进程，亦可以分为动态模式及静态模式。

• 静态（static）：直接开启指定数量的php-fpm进程，不再增加或者减少；启动固定数量的进程，占用内存高。但在用户请求波动大的时候，对Linux操作系统进程的处理上耗费的系统资源低。
• 动态（dynamic）：开始的时候开启一定数量的php-fpm进程，当请求量变大的时候，动态的增加php-fpm进程数到上限，当空闲的时候自动释放空闲的进程数到一个下限。动态模式，会根据max、min、idle children 配置，动态的调整进程数量。在用户请求较为波动，或者瞬间请求增高的时候，进行大量进程的创建、销毁等操作，而造成Linux负载波动升高，简单来说，请求量少，PHP-FPM进程数少，请求量大，进程数多。优势就是，当请求量小的时候，进程数少，内存占用也小。
• 按需模式（ondemand）：这种模式下，PHP-FPM的master不会fork任何的子进程，纯粹就是按需启动子进程，这种模式很少使用，因为这种模式，基本上是无法适应有一定量级的线上业务的。由于php-fpm是短连接的，所以每次请求都会先建立连接，建立连接的过程必然会触发上图的执行步骤，所以，在大流量的系统上master进程会变得繁忙，占用系统cpu资源，不适合大流量环境的部署

大概逻辑如下 ：

1. 在pm=dynamic时，如果idle worker数量
2. 在pm=dynamic时，如果idle worker数量>pm.max_spare_servers，杀死多余的空闲子进程
3. 在pm=ondemand时，如果idle worker空闲时间>pm.process_idle_timeout，杀死该空闲进程
4. 当连接到达时，检测如果worker数量>pm.max_children，打印warning日志，退出；如果无异常，使用idle worker服务，或者新建worker服务

进程配置总结

• 内存比较少，并发量不是很大的应用，可以考虑采用 dynamic 的方式，这样可以控制 php-fpm 所消耗的总内存数。
• 在并发高或者流量波动大的情况下，使用 static 可以在高并发下获得比 dynamic 更快的响应速度。
• 可配置进程数量 = php-fpm 可配置内存 / （php-fpm 子进程的内存占用 * 1.2）

2.最大处理请求数

最大处理请求数是指一个php-fpm的worker进程在处理多少个请求后就终止掉，master进程会重新respawn一个新的。 这个配置的主要目的是避免php解释器或程序引用的第三方库造成的内存泄露

pm.max_requests = 10240

3.最长执行时间

最大执行时间在php.ini和php-fpm.conf里都可以配置，配置项分别为max_execution_time和request_terminate_timeout

常见异常

• 502 错误

502 Bad Gateway 在php.ini和php-fpm.conf中分别有这样两个配置项：max_execution_time和request_terminate_timeout。 这两项都是用来配置一个PHP脚本的最大执行时间的。当超过这个时间时，PHP-FPM不只会终止脚本的执行，还会终止执行脚本的Worker进程。所以Nginx会发现与自己通信的连接断掉了，就会返回给客户端502错误。

• 504错误

504 Gateway Time-out 由于程序执行时间过长导致响应超时，例如程序需要执行90秒，而nginx最大响应等待时间为30秒，这样就会出现超时。

PHP-FPM设置的脚本最大执行时间已经够长了，但执行耗时PHP脚本时，发现Nginx报错从502变为504了。这是为什么呢？

因为我们修改的只是PHP的配置，Nginx中也有关于与上游服务器通信超时时间的配置factcgi_connect/read/send_timeout。

fastcgi_connect_timeout 
fastcgi连接超时时间，默认60秒
fastcgi_send_timeout 
nginx 进程向 fastcgi 进程发送请求过程的超时时间，默认值60秒
fastcgi_read_timeout 
fastcgi 进程向 nginx 进程发送输出过程的超时时间，默认值60秒