FastCGI介绍

本文主要介绍FastCGI的相关知识。有关CGI(Common Gateway Interface)的知识，点击此处查看。

1 概述

FastCGI实际上是增加了一些扩展功能的CGI，是CGI的改进，描述了客户端和Web服务器程序之间传输数据的一种标准。

FastCGI致力于减少Web服务器与CGI程序之间进行互动的开销，从而使Web服务器可以同时处理更多的Web请求。与CGI为每个Web请求创建一个新的进程不同，FastCGI使用持续的进程来处理一连串的Web请求，这些进程由FastCGI进程管理器管理，而不是Web服务器。

2 FastCGI与CGI

2.1 相同点

FastCGI与CGI之间的相同点如下：

• 与CGI一样，FastCGI也是语言无关的；
• 与CGI一样，FastCGI在独立于Web服务器的（FastCGI）进程中运行应用程序，这种方式相对于API来说，具有更高的安全性。API将程序代码接口连接到Web服务器中，这可能导致：当某一个基于API的程序出现bug时，就会影响到其他应用程序或Web服务器。例如，一个恶意的基于API的程序可以从其他的应用程序或Web服务器中窃取关键的安全秘密；
• 与CGI一样，FastCGI与任何Web服务器的内部架构都不存在绑定关系。因此，当Web服务器技术改变时，FastCGI依旧很稳定。如果某个API与Web服务器的内部架构有关联，那么当Web服务器的架构发生变化时，这个API也要做出相应的改变

2.2 不同点

FastCGI不仅继承了CGI的优点，而且还新增了若干新功能。如下：

• 分布式计算：我们可以Web服务器以外的机器上运行FastCGI应用程序。分布式计算是一项经过验证的技术，该技术应用于：调整、连接已存在的合作系统，充分利用系统性能，提升系统安全性（如firewalls）；
• 多角色与可扩展角色：CGI应用程序处理HTTP请求并给出返回值， FastCGI的功能不止于此。例如，执行模块化的认证和身份检查、转换数据格式。FastCGI的这些特性使其将来可充当更多的角色。

3 架构图

FastCGI的架构图如下：

FastCGI的工作流程如下：

【准备阶段】：

1. Web服务器启动时，初始化FastCGI的程序执行环境。例如Nginx服务器对应的ngx_http_fastcgi_module模块。

2. 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服务器的连接。例如，使用spawn-fcgi。FastCGI进程管理器启动demo：

spawn-fcgi -a 127.0.0.1 -p 8080 -f /opt/nginx-1.7.7/cgi-bin/demo

说明：启动FastCGI进程时，可以配置以IP或UNIX域socket两种方式启动。

【循环阶段】：

3. 当客户端请求到达Web服务器时，Web服务器将该请求采用socket方式转发到FastCGI主进程，FastCGI主进程选择并连接到一个CGI解释器（关联FastCGI子进程），然后，Web服务器将CGI环境变量和标准输入发送到FastCGI子进程。

4. FastCGI子进程完成处理后，将标准输出和错误信息从同一socket连接返回给Web服务器。最后，FastCGI子进程关闭与Web服务器之间的连接。

5. FastCGI子进程继续等待并处理下一个来自Web服务器的连接。

4 总结

由于FastCGI程序并不需要不断产生新进程，因此使用FastCGI可以大大降低Web服务器的压力并产生较高的应用效率。

CGI就是所谓的短生存期应用程序，而FastCGI就是所谓的长生存期应用程序。FastCGI像是一个常驻（long-live）型的CGI。FastCGI可以一直执行着，而不会每次花费时间去fork（这也是CGI最为人诟病的fork-and-execute模式）。