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[PHP代码] 深入理解 FastCGI 协议以及在 PHP 中的实现

发表于 2018-4-18 08:02:27

在讨论 FastCGI 之前,不得不说传统的 CGI 的工作原理,同时应该大概了解 CGI 1.1 协议

传统 CGI 工作原理分析

客户端访问某个 URL 地址之后,通过 GET/POST/PUT 等方式提交数据,并通过 HTTP 协议向 Web 服务器发出请求,服务器端的 HTTP Daemon(守护进程)将 HTTP 请求里描述的信息通过标准输入 stdin 和环境变量(environment variable)传递给主页指定的 CGI 程序,并启动此应用程序进行处理(包括对数据库的处理),处理结果通过标准输出 stdout 返回给 HTTP Daemon 守护进程,再由 HTTP Daemon 进程通过 HTTP 协议返回给客户端。

上面的这段话理解可能还是比较抽象,下面我们就通过一次GET请求为例进行详细说明。

下面用代码来实现图中表述的功能。Web 服务器启动一个 socket 监听服务,然后在本地执行 CGI 程序。后面有比较详细的代码解读。

Web 服务器代码[code]version标识FastCGI协议版本。

type 标识FastCGI记录类型,也就是记录执行的一般职能。

requestId标识记录所属的FastCGI请求。

contentLength记录的contentData组件的字节数。

关于上面的xxB1xxB0的协议说明:当两个相邻的结构组件除了后缀“B1”和“B0”之外命名相同时,它表示这两个组件可视为估值为B1<<8 + B0的单个数字。该单个数字的名字是这些组件减去后缀的名字。这个约定归纳了一个由超过两个字节表示的数字的处理方式。

比如协议头中requestIdcontentLength表示的最大值就是65535

[code]role表示Web服务器期望应用扮演的角色。分为三个角色(而我们这里讨论的情况一般都是响应器角色)

[code]appStatus组件是应用级别的状态码。
protocolStatus组件是协议级别的状态码;protocolStatus的值可能是:

FCGI_REQUEST_COMPLETE:请求的正常结束。
FCGI_CANT_MPX_CONN:拒绝新请求。这发生在Web服务器通过一条线路向应用发送并发的请求时,后者被设计为每条线路每次处理一个请求。
FCGI_OVERLOADED:拒绝新请求。这发生在应用用完某些资源时,例如数据库连接。
FCGI_UNKNOWN_ROLE:拒绝新请求。这发生在Web服务器指定了一个应用不能识别的角色时。

protocolStatus在 PHP 中的定义如下

[code]cgi_sapi_module中定义了sapi_cgi_read_post来处理POST数据的读取.

while (read_bytes < count_bytes) {
    fcgi_request *request = (fcgi_request*) SG(server_context);
    tmp_read_bytes = fcgi_read(request, buffer + read_bytes, count_bytes - read_bytes);    read_bytes += tmp_read_bytes;
}

fcgi_read中则对FCGI_STDIN的数据进行读取。
同时cgi_sapi_module中定义了sapi_cgibin_ub_write来接管输出处理,而其中又调用了sapi_cgibin_single_write,最后实现了FCGI_STDOUT FastCGI 数据包的封装.

fcgi_write(request, FCGI_STDOUT, str, str_length);
写在最后

把 FastCGI 的知识学习理解的过程做了这样一篇笔记,把自己理解的内容(自我认为)有条理地写出来,能够让别人比较容易看明白也是一件不挺不容易的事。同时也让自己对这个知识点的理解又深入了一层。对 PHP 代码学习理解中还有很多困惑的地方还需要我自己后期慢慢消化和理解。

本文都是自己的一些理解,水平有限,如有勘误,希望大家予以指正。

坚持看完本的都是老司机,说实话,后面有些太枯燥了!如果能把每个知识点真正理解消化,绝对获益良多。

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