背景
WEB服务是：用户通过浏览器发送请求给WEB服务器，web服务器接收到请求后将用户请求的资源再发送给浏览器，然后浏览器
会展示给用户看。大部分的web服务都是处理静态内容的。但是随着动态资源的出现和流行，简单的处理静态资源的服务已经不能
满足我们的需要，但是常见的WEB服务器又只能处理静态内容，这怎么办。我们可以使用一个外部程序配合web服务来提供动态
资源的访问。当用户发出的请求是一个需要处理的动态内容，我们可以将这个请求发送给第三方程序，由这个第三方程序处理完成
后再发送给web服务器，然后再发送给浏览器展示出来。所以，一个web服务和第三方程序交互的规程就出现了-----通用网关接口。
前提知识
HTTP请求
当用户在浏览器输入一串url地址时，到最终页面内容呈现在用户眼前时，这之间的步骤可大致整理如下：
1、用户输出url请求
2、浏览器解析出主机地址并获取其端口号
3、浏览器向这个ip:port发送连接请求（TCP连接的首次握手）
4、建立连接后，浏览器会向服务器发送http请求（有可能会先发送给proxy或gateway，再由它们转发给
服务器，如nginx做反向代理以实现负载均衡）
5、服务器接收到请求后处理相关数据然后返回给浏览器
6、浏览器回去服务器的响应报文
7、浏览器解析并展示内容
8、浏览器关闭连接
以上便是一条http请求的大致过程，理论上所有的http通信都是由tcp/ip承载的，即http使用tcp连接，其保证了在资源传输过程中是可靠的，
不会丢失或损坏的。
注：http和https比较，https就是在http层和tcp层之间接入了一个密码加密层，称之为TLS或SSL,常用于一些支付等安全性要求较高的网站。
注：关于http的性能优化，tcp连接的时延和瓶颈等，之后可能需要另整理一份
WEB服务
web服务器是用来运行web服务程序的机器。常见的web服务有apache或nginx。
一个完成的web事物如下：
1）接受一个客户端（浏览器）连接，或者拒绝该客户端的连接并将其关闭。
2）接受请求，从网络中读取一条http请求报文并解析。
3）处理请求，对请求报文进行解析。
4）访问资源，访问报文中指定的资源，有可能是缓存好的html静态页面或图片资源，也有可能是动态资源，如php文件，此时web
server会通过第三方程序，如php应用程序来处理动态资源然后返回。
5）创建http响应报文，并回送给客户端。
6）纪录事务处理过程，即记log。
资源访问
例如：
用户通过浏览器向web服务（如nginx）请求/index.html，那么web服务会去文件系统中找这个文件，发送给浏览器，这是静态资源。
如果现在请求的是/index.php，根据配置文件，nginx知道这个不是静态文件，需要去找PHP解析器来处理，那么他会把这个请求简
单处理后交给PHP解析器。此时需要传什么数据／以什么格式传输给php解析器就非常重要。CGI就承担这种功能。当web server收到
index.php这个请求后，会以特定的格式发送给对应的CGI程序，这里就是PHP的解析器。接下来PHP解析器会解析php.ini文件，初
始化执行环境，然后处理请求，再以CGI规定的格式返回处理后的结果，退出进程。web server再把结果返回给浏览器。
网关协议
CGI通用网关接口
通用网关接口用于初始化软件服务的服务器方接口。这套接口描述了Web服务器与其他软件的通信方式。
CGI即通用网关接口（Common Gateway Interface），是外部应用程序（CGI程序）与WEB服务器之间的接口标准，是在
CGI程序与WEB服务器之间传递信息的规程。CGI规范允许WEB服务器执行外部程序，并将他们的输出结果发送给浏览器。CGI
将WEB一组简单的静态的超媒体文档变成一个新的完整的交互式新媒体。通俗的讲，CGI就是一座桥，他把网页和WEB服务器
中的执行程序链接起来，把从HTML接收的指令传递给服务器的执行程序，然后将执行程序执行的结果返回给HTML页面。CGI的
跨平台性极佳，他适用于各种操作系统。
工作模式：
CGI的方式在遇到连接请求时（用户请求），先要创建cgi的子进程，激活一个CGI进程，然后再处理请求。处理完毕后再销毁
这个子进程。这就是fork--execute的工作模式。由于这种工作方式，必须不断的创建和销毁进程，他的工作效率就会降低，当用户
请求数量非常多时，会大量挤占系统的资源如内存，CPU时间等，造成效能低下。
工作流程：
1、浏览器通过HTML表单或超链接请求指向一个CGI应用程序的URL。
2、服务器接收到请求。
3、服务器执行所指定的CGI应用程序。
4、CGI应用程序执行所需要的操作，通常是基于浏览者输入的内容。
5、CGI应用程序把结果格式化为网络服务器和浏览器能够理解的文档（通常是HTML网页）。
6、网络服务器把结果返回到浏览器中。
FastCGI通用网关协议
CGI是为了保证web server传递过来的数据是标准格式的，它是一个协议，是服务端与CGI程序交互的协议。Fastcgi是CGI的更高级的
一种方式，是用来提高CGI程序性能的。FastCGI是一个可伸缩地、高速地在HTTP server和动态脚本语言间通信的接口，是CGI的升级
工作模式：
FastCGI会先fork一个master进程管理器，用来解析配置文件，然后初始化执行环境。然后在fork出多个worker工作进程，工作进程接受
master进程管理器的调度。当请求过来时，master会将请求传递给一个worker进程，然后立即可以接受下一个请求。这样就避免了重复
的劳动，效率自然是高。而且当worker不够用时，master可以根据配置预先启动几个worker等着；当然空闲worker太多时，也会停掉一
些，这样就提高了性能，也节约了资源。
工作流程：
1、Web Server启动时载入FastCGI进程管理器（PHP-CGI或者PHP-FPM或者spawn-cgi)
2、FastCGI进程管理器自身初始化，启动多个CGI解释器进程(可见多个php-cgi)并等待来自Web Server的连接。
3、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。
4、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，
请求便告处理完成。FastCGI子进程等待处理来自FastCGI进程管理器(运行在Web Server中)的下一个连接。 在CGI模式中，php-cgi在此便退出。
CGI与FastCGI区别：
1、存活时间：CGI进程在处理一个请求后随之销毁，FastCGI是随着WEB服务一直存活在内存中，只要激活即可工作
2、接收方：CGI进程是直接接收并处理请求，FastCGI是由进程管理器接收请求，由worker子进程处理请求
3、资源消耗率：CGI由于要不断的创建和销毁进程，所以资源消耗要比FastCGI要高
4、跨服务器：CGI程序必须与WEB服务器部署在一台服务器上，不能跨服务器使用，FastCGI可以将CGI程序与Web服务分开
常见的CGI进程管理器
PHP-CGI
PHP-CGI是PHP自带的FastCGI管理器。PHP-CGI的不足：
1、php-cgi变更php.ini配置后需重启php-cgi才能让新的php-ini生效，不可以平滑重启
2、直接杀死php-cgi进程php就不能运行了。(PHP-FPM和Spawn-FCGI就没有这个问题,守护进程会平滑从新生成新的子进程。）
Spawn-FCGI
Spawn-FCGI是一个通用的FastCGI管理服务器，它是lighttpd中的一部份，很多人都用Lighttpd的Spawn-FCGI进行FastCGI模式下的管理工作，
不过有不少缺点。而PHP-FPM的出现多少缓解了一些问题，但PHP-FPM有个缺点就是要重新编译，这对于一些已经运行的环境可能有不小的风险)，
在php 5.3.3中可以直接使用PHP-FPM了。
Spawn-FCGI功能很单一：
1、只管fork进程，子进程挂了，主进程仅仅log记录一次，根本不会重新fork。如果挂掉，只能重启spawn-fcgi
2、不负责子进程中的网络IO，把socket放到指定位置就完了，接下来的事情由被spawn的程序处理
PHP-FPM
PHP-FPM是一个PHP FastCGI管理器，是只用于PHP的。PHP-FPM其实是PHP源代码的一个补丁，旨在将FastCGI进程管理
整合进PHP包中。所以他必须编译安装进PHP后才可以使用。FPM（FastCGI 进程管理器）用于替换 PHP-CGI 的大部分附加
功能，对于高负载网站是非常有用的。它的功能包括：
1、支持平滑停止/启动的高级进程管理功能；
2、可以工作于不同的 uid/gid/chroot 环境下，并监听不同的端口和使用不同的 php.ini 配置文件（可取代 safe_mode 的设置）；
3、stdout 和 stderr 日志记录;
4、在发生意外情况的时候能够重新启动并缓存被破坏的 opcode;
5、文件上传优化支持;
6、“慢日志” – 记录脚本（不仅记录文件名，还记录 PHP backtrace 信息，可以使用 ptrace或者类似工具读取和分析远程进程的运行数据）运行所导致的异常缓慢;
7、fastcgi_finish_request() – 特殊功能：用于在请求完成和刷新数据后，继续在后台执行耗时的工作（录入视频转换、统计处理等）；
8、动态／静态子进程产生；
9、基本 SAPI 运行状态信息（类似Apache的 mod_status）；
10、基于 php.ini 的配置文件。
WSGI网关接口：参考https://www.biaodianfu.com/cgi-fastcgi-wsgi.html
FastCGI原理图
