Nginx 和 PHP 的两种部署方式比较

2种部署方式简介

第一种

  • 前置1台nginx服务器做HTTP反向代理和负载均衡
  • 后面多态服务器部署Nginx Web服务和php-fpm提供的fast cgi服务

第二种

  • 前置1台nginx服务器做Web服务
  • 后面服务器只部署php-fpm服务,供nginx服务器调用
  • 前置1台nginx服务器,在调用后面多例php-fpm服务时,也可以做到负载均衡

如下图 :

 2种部署方式

对比

从系统设计角度

第一种部署是常见部署方式,大中小规模网站都能适用。

第二种,web服务和php-fpm服务部署在不同服务器上,更加细致。但有几个问题:

  • 前置nginx充当Web服务。对静态资源的访问、压缩传输、缓存设置等,也都集中在这台服务器上。一旦访问量变多,压力变大,容易成为瓶颈。
  • 如果静态资源都存放于CDN,不需要HTTP 压缩传输,这种部署方式还算比较合理;
  • 承接上面两点,还可以对这种部署方式进行优化。如前置nginx负载均衡和反向代理,中间是nginx Web服务,后面部署php-fpm服务。

从性能角度

相比第二种部署方式,第一种多走了一次进程间交互。

  • 按照第一种部署,当一个http请求过来,先是nginx反向代理转发至nginx Web服务(通过网络),Web服务再通过fastcgi协议与php-fpm进行交互(进程间交互);
  • 按照第二种部署,当一个http请求过来,充当Web服务的nginx,直接通过网络与php-fpm进行交互

第一种部署,通过网络交互的是HTTP协议,第二种通过网络交互的是fast-cgi协议, 这两种协议对比如何呢?

  • fast cgi 的数据包会比HTTP稍微大一些,fast cgi协议会比HTTP携带更多的参数信息、传输控制信息等等。
  • fast cgi 协议比HTTP协议格式化严格一些,解析起来速度更快一些。

从运维角度

  • 第一种是最常见的部署方式,后面所有服务器上的服务都是同构的,简单粗放。

  • 第二种则是将nginx和php-fpm单独分开部署,不同服务在服务器集群上的分布更加细致。通过统计Web服务中的压力分布,可以更加精细地利用硬件资源。运维成本也更高。

从开发测试角度

两种部署方式都不合适开发环境或测试环境,都仅适用于生产环境。

开发和测试环境把nginx和PHP部署到一台服务器上即可,也不需要反向代理和负载均衡。

总结

如果是LAMP环境的部署,第一种比较常见。

如果不是LAMP,是nginx和其他fastcgi服务交互,比如C/C++、java的fastcgi程序,在大规模的网络应用中,类似第二种的部署是常见的。做到不同服务之间分开部署,反而是简化了系统的网络结构,更加便于维护。

后记

此篇博文的内容,都来自于和百度前同事在QQ群里的讨论。

工程师手记-PNI

PNI 简介

PNI,是PHP Native Interface的简写。它是PHP的一个扩展,可以通过它,让PHP直接调用C语言写的函数。

想法源自在百度做项目时,不时地会面临同样一个问题,PHP该如何直接快速地与其他语言交互呢?

PHP 扩展的不足

用C写PHP的扩展是常规的方法。不过使用这种方法总是要面临诸多问题:

  • 作为开发者,要去学习PHP-API、Zend-API,这是不小的学习成本,而且用C做开发测试的效率都不高。
  • 写好了PHP扩展,怎么部署呢,还要找运维工程师去讨论、去争取后才能上线。

来来回回项目进度就被拖慢了。

有如此技术痛点,就找个通用的法子吧。

调研过程

JNI 和 Python

Java 可以通过JNI调用C/C++,Python也有相应的包,比如ctypes

HHVM

稍微去翻了一下HHVM的扩展,发现HHVM有 native interface, 但稍微看了一下,却发现那只是HHVM的native interface,PHP无法使用。

这个项目,模仿JNI,就取名PNI吧

c 对动态链接库的动态调用

c 加载动态链接库及调用函数有现成的方法。

使用dlfcn.h 库中的dlopen、dlsym、dlclose三个函数就够了。

设计和实现过程

接口设计

最开始的方案,就是模仿JNI。因此在最初的实现里,PNI对动态链接库的查询,调用函数的方法都直接模仿了JNI的接口实现。测试使用时,却感觉PNI的接口非常不友好。

和Java、Python 不同,PHP是弱类型语言。JNI 可以在给函数传递参数时,参数的数据类型是已知的,但是PHP传的都是zval,类型并不可知。我把数据类型的控制交给了开发者,在PNI的扩展里,通过struct zval 中 type 字段判断,此种方案让PNI很难于被使用。

于是改进方案,在PNI里添加PNIInteger、PNIDouble、PNIChar和其他几个可以标明参数数据类型的类。

参数压栈

PHP 的函数调用后,动过dlfcn.h库,可以找到函数地址,但是如何调用函数呢?调用函数又如何传参呢?我们无法知道所调用函数的参数列表是什么样子。

由于没有找到比较好的方案,所以就借助于汇编,使用汇编模式C语言的参数压栈方法。

于是写了很多种C语言的函数,主要是参数列表不一样,总结了GCC编译器在x86_64架构CPU下参数压栈的几个特点:

  • 8、16、32位和64位整形的参数,按顺序传到64位的寄存器,当多于6个整形参数时,剩下的整形参数都压栈

  • 32位和64位浮点,都传到64位的浮点计算器,浮点参数多于6个时,剩下的浮点参数都无效

无论C函数的参数是什么样的类型,PNI都将其按64位的整形或浮点处理。

问题解决了

系统兼容性

因为参数压栈的问题,目前PNI只支持GCC编译器和x86_64架构的CPU。其他架构和编译器都没有来得及去实现。

总结

吭哧吭哧,PNI最初版本调试测试成功。

后记

如何让PNI被更多的人知道并使用,怎么做呢?(还在思考中)

  • 开源,传到GitHub
  • 融入社区
  • 在问答网站上多回答相关问题

其他方法呢?再想一下。

PHP与其他语言交互

软件或者系统,不同模块可能由不同的语言编写,必然会存在不同语言之间交互和通信的问题。本文站在PHP的角度,探讨PHP与其他语言交互的方式。

语言层面交互

使用胶水语言

胶水语言Shell scripts Python Ruby Lua Tcl Perl。

其本质是调用操作系统的输入与输出,由操作系统创建由其他语言写成的应用的新进程,再将其输出返回给PHP。

优点是简单容易实现。

缺点是:

  • 系统调用有一定风险;
  • 每次调用系统都创建新的进程,开销较大
  • 复杂数据结构无法直接传递

编写PHP扩展

将其他语言提供的API封装成C接口(往往需要再编译为动态链接库),在PHP扩展中再对其进行封装,使其可以在PHP语句中直接调用。

优点 :

  • 性能很高
  • 可以实现复杂结构数据的交互。

缺点 :

  • 开发、运维成本较高

使用PHP Native Interface (PNI)

PNI 是一个PHP 扩展,允许PHP代码中直接调用C的类库,地址 https://it.zuocheng.net/php-native-interface

使用SWIG

最终的目的是编写PHP扩展,不同的是SWIG提供的接口让开发者省去了学习比Zend API 和 PHP API 的成本。

进程间交互

如果在语言层面无法直接交互,可使用进程间的交互方法。本质是调用操作系统提供的进程间交互方法。

  • 信号
  • 信号量
  • 管道
  • 消息队列
  • 共享内存
  • 文件、内存数据库等

系统间交互

如果由不同语言编写的系统之间进行交互,则有以下几种方法:

  • 网络调用 (Http 、 Socket 、 Web Service)
  • 数据库
  • 数据文件
  • 分布式系统 (Memcache、Radis、rabitMQ)

PHP Native Interface

本页面转自: https://github.com/zuocheng-liu/pni/blob/master/README-zh.md

PNI github PAGE : https://github.com/zuocheng-liu/pni

什么是 PHP Native Interface (PNI) ?

  • PHP 的一个C扩展
  • 通过它,可以让PHP调用其他语言写的程序,比如C/C++、汇编等等
  • 需要PHP来调用,但PHP有限使用的领域里,PNI可以发挥用处,比如图像处理、统计学习、神经网络、实时性要求高的程序等等

使用场景

PHP 不是完美的语言,总有一些情况下,不得不使用其他语言来协助完成。在这些特殊的场景下,使用PNI就可以将PHP与其他语言连接起来:

  • 实时性要求特别高的程序,特别底层的程序
  • 用其他语言写的程序,历史遗留下来的程序,如果用PHP重新实现成本太高的程序或逻辑
  • 基于平台特性的代码,不能用PHP实现的程序
  • 调用系统的动态链接库

与直接编写PHP扩展相比

直接编写PHP扩展去调用其他语言的接口是常用方法,不过PNI有更多的好处:

  • 降低开发和运维成本

不需要每次有新的需求,就去编写或改动PHP的扩展。对PHP扩展的开发、调试会占用很多的时间。

PHP扩展更改后上线,需要重启PHP服务,这是有一定风险的。

如果使用PNI,就会便捷很多,对新功能的开发和上线,只需操作PHP的代码即可。

  • 降低学习成本

开发PHP扩展,需要开发人员去学习 PHP-API、 Zend-API 、 PHP扩展框架,甚至需要深入去理解PHP内核。
有了PNI,问题就简单多了。

  • 灵活性

使用PNI,可以更灵活地使用本地类库。

使用手册

类和方法列表

  • PNIFunction

方法类,此类定位动态链接库中的函数名
php
$pow = new PNIFunction(PNIDataType::DOUBLE, 'pow', 'libm.so.6');

上面的例子,在构造函数中,第一个参数是需要找寻函数的返回值类型,第二参数是函数的名字,第三个参数是到那个动态链接库中找寻函数。

  • PNIException

异常类,在无法找到动态链接库或函数名的时候,会抛出异常。

数据类型类

  • PNIDataType
  • PNIInteger
  • PNILong
  • PNIDouble
  • PNIFLOAT
  • PNIChar
  • PNIString
  • PNIPointer

所有数据类型类都继承PNIDataType抽象类,此抽象类包含3个共有方法

php
getValue(); // 获取值
setValue($value); // 重新赋值
getDataType(); // 获取数据类型

PNIString 和 PNIPointer 中还额外包含一个接口

php
systemFree();

用于释放C函数中malloc申请的内存资源。
强烈不推荐使用PNI直接调用这样的库函数。

定义的常量

表示数据类型常量
php
PNIDataType::VOID
PNIDataType::CHAR
PNIDataType::INTEGER
PNIDataType::LONG
PNIDataType::FLOAT
PNIDataType::DOUBLE
PNIDataType::POINTER

示例

示例 1 , 调用系统接口 :

php
try {
$pow = new PNIFunction(PNIDataType::DOUBLE, 'pow', 'libm.so.6');
$a = new PNIDouble(2);
$b = new PNIDouble(10);
$res = $pow($a, $b);
var_dump($res);
} catch (PNIException $e) {
}

上面例子,使用PNI调用系统math库中的pow函数

示例 2,调用自己定义的C/C++ 逻辑 :

  • 1.构建C程序

C++
// file user_math.c
u_int32_t sum(u_int32_t a, u_int32_t b) {
return a + b;
}

- 2.创建动态链接库,并把它放到 $LD_LIBRARY_PATH 包含的目录里
shell
gcc -fPIC -shared -o libusermath.so user_math.c

- 3.创建PHP程序

```php
// file testPni.php
<?php
try {
$sum = new PNIFunction(PNIDataType::INTEGER, 'sum', 'libusermath.so');
$a = new PNIInteger(2);
$b = new PNIInteger(10);
$res = $sum($a, $b);
var_dump($res);
} catch (PNIException $e) {
}

```
- 4.执行PHP程序

shell
$ php testPni.php

$res 是 PNIInteger类型,其中包含数值结果为12的成员变量

PNI 数据类型类和C语言数据类型对照

PNI 数据类型类 C 数据类型 说明
PNILong long int/ int PHP has no unsigned int
PNIInteger long int/ int PHP has no 32bit Int
PNIDouble double / float
PNIFloat double / float PHP has no 32bit float
PNIChar char
PNIString char*
PNIPointer char*

由于PHP只有64整形,所以PNILong 和 PNIInteger 实际上是等效的。

如果通过PNI调用的函数参数类型是32位、16位数据怎么办?需要开发人员保证PNILong和PNIInteger存放的值不能超出大小。

PNIDouble 和 PNIFloat 也是等效的,因为PHP只有64位浮点。如果调用的C函数参数列表里有32位浮点呢? 不用担心,即使是32位的浮点,在x86_64架构的CPU里,也是赋给了64位的浮点运算器。

缺点或注意事项

  • 目前还不支持PHP7 ,但作者会争取尽快开发适用PHP7版本的PNI
  • 如果PHP是多线程运行,需要注意PNI调用的动态链接库是否是线程安全的
  • 对于在动态链接库中申请的资源,要及时释放
  • 目前PNI还不支持对复杂数据类型的操作,比如struct,C++的类等

如何安装

环境要求

  • PHP 5.3 以上版本, 但不包含PHP 7
  • 必须是GCC编译器
  • CPU 必须是x86_64架构或被兼容的架构

安装步骤

  • 下载

shell
git clone https://github.com/zuocheng-liu/pni.git

- 编译和安装

shell
cd <src-pni>
phpize
./configure
make && make install

- 配置PHP,使其生效

把下面一行添加到 php.ini

shell
extension=pni.so;

- 重启PHP服务

bash
service php-fpm restart // cgi mode
apachectl restart // sapi mode
// do nothing in cli mode

开发

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热盼您的联系!

其他

网址

联系方式

协议

version 3.01 of the PHP license.(see LICENSE)

应该避免使用的PHP语法

业务逻辑层的魔法函数、魔法变量

魔法函数、魔法变量,最好只在框架代码、数据访问层中使用,在业务逻辑层或表现层使用有以下缺点

  • 会增加代码逻辑的复杂度
  • 不利于逻辑的移植,限制了代码在不同语言间的重用。

变量不作声明和初始化

PHP作为若类型语言,如果不做声明和初始化,非常容易出现脏数据,比如上一次循环结束后没有清理遗留数据等。

使用base

base的作用相当于多继承,多继承在语义上容易产生歧义。应该保持使用单继承的原则。

goto 语句

降低代码的可读性和可维护性

匿名函数(Lambda functions)和

匿名函数不利于重用和维护。

闭包(closures)

避免使用闭包,应该用Namespace或者class进行封装。

直接使用字符串反射变量、类、函数

使用Reflection类代替 ,提高代码可读性和可维护性。

数组遍历使用计数变量

使用 foreach遍历,因为foreach 性能更高,语法更简洁

总结

  • 如果逻辑在使用语言表达时,可以选用多种语法,则应该C/C++、Java 或其他语言中最通用的语法
  • 谨慎使用或者不用只有PHP拥有的特性函数或语法

PHP $_REQUEST 同名变量解析顺序

$_REQUEST包含了$_GET、$_POST、$_COOKIE的所有内容,是它们的集合体。

但有时$_GET和$_COOKIE有同名变量,或者$_POST和$_COOKIE有同名变量,用$_REQUEST调用变量时从哪里取呢?

其实$_REQUEST解析顺序由variables_order设置,php.ini中原文如下:
This directive describes the order in which PHP registers GET, POST, Cookie, Environment and Built-in variables (G, P, C, E & S respectively, often referred to as EGPCS or GPC). Registration is done from left to right, newer values override older values.

配置如下:
variables_order = "GPCS"

该设置配置PHP解析变量顺序,包括$_GET,$_POST,$_COOKIE,$_ENV ,$_SERVER 数组,解析顺序从左到右,后解析新值覆盖旧值。默认设定为EGPCS(Environment,GET,POST,Cookie,Server)。如果将其设为“GP”,会导致 PHP 完全忽略环境变量,cookies 和 server 变量,并用 POST 方法的变量覆盖 GET 方法的同名变量。

[php5.2.4]explode函数不能按照”\r\n”切割字符串

php 版本 5.2.4 现有一txt文件,格式如下: file.txt  

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
  5. 5

要将其内容按行分割存入数据$array中   执行代码:  

  1. $fileContent = trim(file_get_contents('file.txt');
  2. $array = explode("\r\n", $fileContent);

并未达到预想的效果   $array => array( 0 => String(15) "1 2 3 4 5" ) 这就是问题! 解决方法:  

  1. $fileContent = trim(file_get_contents('file.txt'));
  2. $array = array_unique(explode(',', str_replace("\r\n",",",$fileContent)));

PHP 编程陷阱

遍历数组元素,使用引用

foreach ($PostList as &$postInfo) { 
}
unset(&$postInfo); // 最好加上这条语句,不然下面的语句中用到这个变量,用的是数组最后一个元素

运算符结合性和优先级

尽可能不写运算符堆砌的语句,可读性较差。

浮点数比较

和其他语言浮点数比较相同

不同类型数值比较

var_dump("true == 70", true == 70);
bool(true)

整形和布尔比较,PHP会先把整形转换成布尔

php 版本 5.2.4 问题:文件字符串转码时按字节截断不当 比如

$str = “公司”;                               //默认以UTF-8编码
$str = Simple_Util_String::msubstr($str, 4); // 按字节截取前4个字节,原字符串有6个字节
$str .= “adfadsfasdfadsfasdf”;          //拼接后面的字符串  (执行下一步后,这些字符就消失了)
$str = iconv("UTF-8", "GBK//TRANSLIT",$str); // 转码 , 遇到不认识的字符串进行转写

执行此步时,“公司”的“司”字编码不完整,iconv不认识,但iconv没有转写,而是做了截断。导致$str后面的字符串也没有转换成功,“adfadsfasdfadsfasdf”丢失了。在一些商业产品,尤其是有关统计的系统里,这是很危险的。 解决方法是: 改变iconv第二个参数。

$str = iconv("UTF-8","GBK//IGNORE", $str);

总结:iconv的TRANSLIT并不靠谱,遇到不认识也不能转写的字符串,也可能截断。保险的方法是用IGNORE。