Linux 下 Nginx + PHP 环境的配置

1. 服务器后端做的事情

2. Web服务器

1. 返回请求的对应的磁盘文件

2. 把请求分发给其他的程序处理，并把该程序处理的结果返回。

3. PHP的执行机制

3.1 PHP脚本的执行

这是php标签外的内容
---------华丽丽的分割线---------
<?php
$a = 2333 + 6666;
echo "这是PHP标签内部的内容，将会返回一个运算结果\n";
echo "2333+6666=" . $a;
?>
---------又是一条华丽丽的分割线---------
这是php标签外部的内容
---------下一条华丽丽的分割线---------
<?php
$b = 12345;
echo "变量\$b的值为" . $b;
?>
---------最后一条华丽丽的分割线---------
php标签外部的内容

3.2 通过Web服务器运行PHP脚本

php -S 0.0.0.0:8888

3.3 CGI协议

CGI 的运行原理

1. 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。

2. 服务器端的 HTTP Daemon（守护进程）启动一个子进程。然后在子进程中，将 HTTP 请求里描述的信息通过标准输入 stdin 和环境变量传递给 URL 指定的 CGI 程序，并启动此应用程序进行处理，处理结果通过标准输出 stdout 返回给 HTTP Daemon 子进程。

3. 再由 HTTP Daemon 子进程通过 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。

如图所示，本次请求的流程如下：

1. 客户端访问 http://127.0.0.1:9003/cgi-bin/user?id=1

2. 127.0.0.1 上监听 9003 端口的守护进程接受到该请求

3. 通过解析 HTTP 头信息，得知是 GET 请求，并且请求的是 /cgi-bin/ 目录下的 user 文件。

4. 将 uri 里的 id=1 通过存入 QUERY_STRING 环境变量。

5. Web 守护进程 fork 一个子进程，然后在子进程中执行 user 程序，通过环境变量获取到id。

6. 执行完毕之后，将结果通过标准输出返回到子进程。

7. 子进程将结果返回给客户端。

3.4 SAPI 抽象层

• 负责 PHP 的执行的 Zend 引擎

• Extensions 扩展层，各种基础的库和扩展都在这一层实现

• SAPI：Server Application Programming Interface，服务端应用编程接口，它通过一些钩子函数，定义 PHP 与外部应用的交互，通过它可以实现 PHP 与上层应用的隔离，我们可以基于SAPI编写不同的应用适应不同的环境。

• Application 层，这里代表了PHP应用的部分，如命令行下的脚本的执行，web服务器的脚本的执行等等

• Shell CLI: 通过命令行执行 PHP 程序用到的 SAPI。

• Apache 2.0 Handler: 通过 Apache 服务器的 mod_php 模块部署 PHP 服务的运行方式

• PHP 自带的 CGI/FastCGI 接口: PHP 本身实现了一个名为 php-cgi 的程序，它有 CGI、FastCGI 两种工作模式，专门处理 CGI/FastCGI 的请求

• PHP-FPM: 这是一个 PHP 专用的 fastcgi 管理器，克服了 php-cgi 本身的一些问题，并且附加了许多适合大流量高并发网站的功能

3.5 通过加载 Module 方式部署 PHP

1. Web 服务器与 PHP 解释器之间是耦合的，程序出问题的时候不好定位是 Apache 的问题还是 PHP 这一层的问题

2. 由于PHP的执行用户是与 Apache 相同的，这某些情况下可能有安全隐患

3. 这种方式对于高并发大流量的场景下的性能消耗较大

3.6 FastCGI

FastCGI是Web服务器和处理程序之间通信的一种协议， 是CGI的一种改进方案，FastCGI像是一个常驻(long-lived)型的CGI， 它可以一直执行，在请求到达时不会花费时间去fork一个进程来处理(这是CGI最为人诟病的fork-and-execute模式)。 正是因为他只是一个通信协议，它还支持分布式的运算，所以 FastCGI 程序可以在网站服务器以外的主机上执行，并且可以接受来自其它网站服务器的请求。

FastCGI 是与语言无关的、可伸缩架构的 CGI 开放扩展，将 CGI 解释器进程保持在内存中，以此获得较高的性能。 CGI 程序反复加载是 CGI 性能低下的主要原因，如果 CGI 程序保持在内存中并接受 FastCGI 进程管理器调度， 则可以提供良好的性能、伸缩性、Fail-Over 特性等。

FastCGI 工作流程如下：

1. FastCGI 进程管理器自身初始化，启动多个 CGI 解释器进程，并等待来自 Web Server 的连接。

2. Web 服务器与 FastCGI 进程管理器进行 Socket 通信，通过 FastCGI 协议发送 CGI 环境变量和标准输入数据给 CGI 解释器进程。

3. CGI 解释器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。

4. CGI 解释器进程接着等待并处理来自 Web Server 的下一个连接。

FastCGI 与传统 CGI 模式的区别之一则是 Web 服务器不是直接执行 CGI 程序了，而是通过 Socket 与 FastCGI 响应器（FastCGI 进程管理器）进行交互，也正是由于 FastCGI 进程管理器是基于 Socket 通信的，所以也是分布式的，Web 服务器可以和 CGI 响应器服务器分开部署。Web 服务器需要将数据 CGI/1.1 的规范封装在遵循 FastCGI 协议包中发送给 FastCGI 响应器程序。

3.7 PHP-FPM

4. Nginx与PHP-FPM的配置

4.1 PHP-FPM 的配置文件

4.2 Nginx.conf 的配置

http {
    server {
        # Server configuration
        location / {

        }
        location ~ \.php$ {

        }
    }
}

4.3 location 语句块

# 匹配 .php 后缀的 location 块
location ~ \.php$ {

}

4.4 fastcgi 模块

• fastcgi_pass 这个参数是最最关键的，设置请求通过 fastcgi 协议转发的地址，需要设置为我们刚刚找到的 PHP-FPM 监听的地址。具体用法参考官网文档

• fastcgi_param 这条指令描述了请求的一些关键参数的设定，比如要执行的脚本文件路径，请求的 QueryString，请求方法（GET还是POST），请求是否为 HTTPS 等等。详情继续参考官网文档

4.5 fastcgi_params

fastcgi_param parameter value [if_not_empty];

fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME    $document_root$fastcgi_script_name;

fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME    /var/www/html$fastcgi_script_name;

fastcgi_param  QUERY_STRING       $query_string;
fastcgi_param  REQUEST_METHOD     $request_method;
fastcgi_param  CONTENT_TYPE       $content_type;
fastcgi_param  CONTENT_LENGTH     $content_length;

fastcgi_param  SCRIPT_NAME        $fastcgi_script_name;
fastcgi_param  REQUEST_URI        $request_uri;
fastcgi_param  DOCUMENT_URI       $document_uri;
fastcgi_param  DOCUMENT_ROOT      $document_root;
fastcgi_param  SERVER_PROTOCOL    $server_protocol;
fastcgi_param  REQUEST_SCHEME     $scheme;
fastcgi_param  HTTPS              $https if_not_empty;

fastcgi_param  GATEWAY_INTERFACE  CGI/1.1;
fastcgi_param  SERVER_SOFTWARE    nginx/$nginx_version;

fastcgi_param  REMOTE_ADDR        $remote_addr;
fastcgi_param  REMOTE_PORT        $remote_port;
fastcgi_param  SERVER_ADDR        $server_addr;
fastcgi_param  SERVER_PORT        $server_port;
fastcgi_param  SERVER_NAME        $server_name;

# PHP only, required if PHP was built with --enable-force-cgi-redirect
fastcgi_param  REDIRECT_STATUS    200;

location ~ \.php$ {
    fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
    fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
    include fastcgi_params;
}

fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME    $document_root$fastcgi_script_name;

location ~ \.php$ {
    fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
    include fastcgi.conf;
}

4.6 一些安全的因素

location ~ \.php$ {
    try_files $uri =404;
    fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
    include fastcgi.conf;
}

4.7 PATH_INFO 的配置

包含由客户端提供的、跟在真实脚本名称之后并且在查询语句（query string）之前的路径信息，如果存在的话。例如，如果当前脚本是通过 URL

http://www.example.com/php/path_info.php/some/stuff?foo=bar

location ~ \.php(/|$) {

}

Defines a regular expression that captures a value for the $fastcgi_path_info variable. The regular expression should have two captures: the first becomes a value of the $fastcgi_script_name variable, the second becomes a value of the $fastcgi_path_info variable. For example, with these settings

location ~ ^(.+\.php)(.*)$ { fastcgi_split_path_info ^(.+\.php)(.*)$; fastcgi_param SCRIPT_FILENAME /path/to/php$fastcgi_script_name; fastcgi_param PATH_INFO $fastcgi_path_info;

and the “/show.php/article/0001” request, the SCRIPT_FILENAME parameter will be equal to “/path/to/php/show.php”, and the PATH_INFO parameter will be equal to “/article/0001”.

location ~ \.php(/|$) {
    fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
    fastcgi_split_path_info ^(.+?\.php)(.*)$; #加入 ? 是为了避免类似 /test.php/t.php 匹配出错
    fastcgi_param PATH_INFO $fastcgi_path_info;
    include fastcgi.conf;
}

location ~ \.php(/|$) {
    fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
    fastcgi_split_path_info ^(.+?\.php)(.*)$;
    try_files $fastcgi_script_name =404;
    fastcgi_param PATH_INFO $fastcgi_path_info;
    include fastcgi.conf;
}

Checks the existence of files in the specified order and uses the first found file for request processing; the processing is performed in the current context. The path to a file is constructed from the file parameter according to the root and alias directives. It is possible to check directory’s existence by specifying a slash at the end of a name, e.g. “$uri/”. If none of the files were found, an internal redirect to the uri specified in the last parameter is made.

location ~ \.php(/|$) {
    fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
    fastcgi_split_path_info ^(.+?\.php)(.*)$;
    set $real_path_info $fastcgi_path_info;
    try_files $fastcgi_script_name =404;
    fastcgi_param PATH_INFO $real_path_info;
    include fastcgi.conf;
}

4.8 针对单入口程序的 rewrite 设置

location / {
  try_files $uri $uri/ /index.php$is_args$args
}
location ~ \.php$ {
  fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
  include fastcgi.conf;
}

server {
    listen 80 default_server;
    server_name _;

    root /www;
    index index.html index.php;

    if (!-e $request_filename) {
        rewrite ^(.*)$ /index.php$1 last;
    }

    location ~ \.php(/|$) {
      fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
      fastcgi_split_path_info ^(.+?\.php)(.*)$;
      fastcgi_param PATH_INFO $fastcgi_path_info;
      include fastcgi.conf;
    }

}

4.9 可以复制粘贴的 server 配置总结

1. 如果只是想单纯地配一个 .php 的解析，不关心 PATH_INFO 信息等

server {
    listen 80 default_server;
    server_name _;

    root /www;
    index index.html index.php;

    location ~ \.php$ {
        try_files $uri =404;
        fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
        include fastcgi.conf;
    }

}

2. 如果想让脚本支持 “PATH_INFO”
类似 Moodle 的文件下载那种
如果程序是通过 REQUEST_URI 来获取路径而不需要 PATH_INFO 的话：

server {
    listen 80 default_server;
    server_name _;

    root /www;
    index index.html index.php;

    location ~ \.php(/|$) {
        fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
        fastcgi_split_path_info ^(.+?\.php)(.*)$;
        try_files $fastcgi_script_name =404;
        fastcgi_param PATH_INFO $fastcgi_path_info;
        include fastcgi.conf;
    }
}

如果一定要完整获取 PATH_INFO 可以用这个完美支持的版本：

server {
    listen 80 default_server;
    server_name _;

    root /www;
    index index.html index.php;

    location ~ \.php(/|$) {
        fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
        fastcgi_split_path_info ^(.+?\.php)(.*)$;
        set $real_path_info $fastcgi_path_info;
        try_files $fastcgi_script_name =404;
        fastcgi_param PATH_INFO $real_path_info;
        include fastcgi.conf;
    }
}

--- 2018年7月7日补充 ----
最近发现 Ubuntu 16.04 的 apt 安装的 Nginx 有自带 try_files 的 PATH_INFO 支持的配置代码片段。位于 /etc/nginx/snippets/fastcgi-php.conf，文件内容为：

# regex to split $uri to $fastcgi_script_name and $fastcgi_path
fastcgi_split_path_info ^(.+\.php)(/.+)$;

# Check that the PHP script exists before passing it
try_files $fastcgi_script_name =404;

# Bypass the fact that try_files resets $fastcgi_path_info
# see: http://trac.nginx.org/nginx/ticket/321
set $path_info $fastcgi_path_info;
fastcgi_param PATH_INFO $path_info;

fastcgi_index index.php;
include fastcgi.conf;

我们可以在 debian 的官方打包代码仓库里面找到这个变化提交，在3年前，Debian社区开始引入了这个配置 Introduce a php-fastcgi snippet (c15f3917) · Commits · Nginx / nginx · GitLab
所以说，使用 Debian 系的 Linux 发行版的话，配置的过程可以简化为

server {
    listen 80 default_server;
    server_name _;

    root /www;
    index index.html index.php;

    location ~ \.php(/|$) {
        include snippets/fastcgi-php.conf;
        fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
    }
}

--- 补充完毕 ----

3. 如果部署的是一个单入口程序，并且对 PATH_INFO 没有要求

server {
    listen 80 default_server;
    server_name _;

    root /www;
    index index.html index.php;

    location / {
          try_files $uri $uri/ /index.php$is_args$args
    }

    location ~ \.php$ {
        fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
        include fastcgi.conf;
    }

}

4. 如果部署的是一个单入口程序，需要支持 PATH_INFO 的话

server {
    listen 80 default_server;
    server_name _;

    root /www;
    index index.html index.php;

    if (!-e $request_filename) {
        rewrite ^(.*)$ /index.php$1 last;
    }

    location ~ \.php(/|$) {
      fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
      fastcgi_split_path_info ^(.+?\.php)(.*)$;
      fastcgi_param PATH_INFO $fastcgi_path_info;
      include fastcgi.conf;
    }

}

参考链接

1. 深入理解Zend SAPIs(Zend SAPI Internals) | 风雪之隅

2. PHP底层的运行机制与原理 -- 简明现代魔法

3. CGI、FastCGI和PHP-FPM关系图解 - 歪麦博客

4. php - What is mod_php? - Stack Overflow

5. NGINX Web Server | NGINX

6. Hypertext Transfer Protocol -- HTTP/1.1

7. CentOS7重装之路-PHP7安装使用篇 · 麦麦小家

8. 你真的了解如何将 Nginx 配置为Web服务器吗 聪聪的个人网站

9. 如何正确配置Nginx+PHP | 火丁笔记

10. Understanding and Implementing FastCGI Proxying in Nginx | DigitalOcean

11. PHP FastCGI Example | NGINX

12. web server - Nginx 𝑑𝑜𝑐𝑢𝑚𝑒𝑛𝑡𝑟𝑜𝑜𝑡documentrootfastcgi_script_name vs $request_filename - Server Fault

13. Understanding Nginx HTTP Proxying, Load Balancing, Buffering, and Caching | DigitalOcean

14. Nginx 陷阱和常见错误 - OpenResty 最佳实践 - 极客学院Wiki