Apache的工作模式
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前言
在Apache中，有三种工作方式：prefork模式、worker模式、event模式。我们一起来看看他们的工作原理及安装方法吧！
Apache的工作模式
1.Apache工作模式之prefork模式
1、Apache的prefork模式工作原理
prefork模式（默认模式）是很古老但是非常稳定的模式。使用的是多个子进程，Apache在启动之初，控制进程会建立若干个子进程，然后等待请求进来，并且总是视图保持一些备用的子进程。为了不在请求到来时再生成子进程，所以要根据需求不断的创建新的子进程，最大可以达到每秒32个直到满足需求为止。之所以这样做，是为了减少频繁创建和销毁进程的开销。每个子进程中只有一个线程，在一个时间点内，只能处理一个请求。
在Unix系统中，父进程通常以root身份运行以便邦定80端口，而 Apache产生的子进程通常以一个低特权的用户运行。User和Group指令用于配置子进程的低特权用户。运行子进程的用户必须要对他所服务的内容有读取的权限，但是对服务内容之外的其他资源必须拥有尽可能少的权限。
2、Apache的prefork模式安装方法
在编译安装Apache的过程中，加入参数–with-mpm=prefork即可，如果不加也可以，因为Apache默认会采用prefork模式进行编译安装。也可以使用–enable-mpms-shared=all，这样在编译的时候会在modules目录下自动编译出三个MPM文件的so，然后通过修改httpd.conf配置文件更改MPM即可。
3、Apache的prefork模式优缺点
优点：成熟，兼容所有新老模块。进程之间完全独立，使得它非常稳定。同时，不需要担心线程安全的问题。（我们常用的mod_php，PHP的拓展不需要支持线程安全）
缺点：一个进程相对占用更多的系统资源，消耗更多的内存。而且，它并不擅长处理高并发请求，在这种场景下，它会将请求放进队列中，一直等到有可用进程，请求才会被处理。
4、Apache的prefork模式配置参数说明
[root@localhost ~]# vim /usr/local/httpd/conf/extra/ httpd-mpm.conf
StartServers 5 服务启动时初始的进程数，默认5
MinSpareServers 5 最小的空闲子进程数，默认5
MaxSpareServers 10 最大的空闲子进程数，默认10
MaxRequestWorkers 250
限定同一时间内客户端最大接入的请求数量，默认是250
MaxConnectionsPerChild 0
每个子进程在其生命周期内允许最大的请求数量，如果请求总数已经达到这个数值，子进程将会结束，如果设置为0，子进程将永远不会结束。将该值设置为非0值，可以防止运行PHP导致的内存泄露。
2.Apache的工作模式之worker模式
1、Apache的worker模式工作原理
worker模式和prefork模式相比，worker模式使用了多进程和多线程的混合模式，worker模式也同样会先预派生一些子进程，然后每个子进程创建一些线程，同时包括一个监听线程，每个请求过来会被分配到一个线程来服务。线程比起进程会更轻量，因为线程是通过共享父进程的内存空间，因此，内存的占用会减少一些，在高并发的场景下会比prefork有更多可用的线程，表现会更优秀一些。
另外，如果一个线程出现了问题也会导致同一进程下的线程出现问题，如果是多个线程出现问题，也只是影响Apache的一部分，而不是全部。由于用到多进程多线程，需要考虑到线程的安全了，在使用keep-alive长连接的时候，某个线程会一直被占用，即使中间没有请求，需要等待到超时才会被释放（该问题在prefork模式下也存在）。
Apache总是试图维持一个备用(spare)或是空闲的服务线程池。这样，客户端无须等待新线程或新进程的建立即可得到处理。在Unix中，为了能够绑定80端口，父进程一般都是以root身份启动，随后，Apache以较低权限的用户建立子进程和线程。User和Group指令用于配置Apache子进程的权限。虽然子进程必须对其提供的内容拥有读权限，但应该尽可能给予他较少的特权。另外，除非使用了suexec ，否则，这些指令配置的权限将被CGI脚本所继承。
2、Apache的worker模式安装方法
在编译安装Apache的过程中，加入参数–with-mpm=worker即可进行编译安装。也可以使用–enable-mpms-shared=all，这样在编译的时候会在modules目录下自动编译出三个MPM文件的so，然后通过修改httpd.conf配置文件更改MPM即可。
3、Apache的worker模式优缺点
优点：占据更少的内存，高并发下表现更优秀。
缺点：必须考虑线程安全的问题，因为多个子线程是共享父进程的内存地址的。如果使用keep-alive的长连接方式，也许中间几乎没有请求，这时就会发生阻塞，线程被挂起，需要一直等待到超时才会被释放。如果过多的线程，被这样占据，也会导致在高并发场景下的无服务线程可用。（该问题在prefork模式下，同样会发生）。
说明：http1.1的keep-alive的长连接方式，是为了让下一次的socket通信复用之前创建的连接，从而，减少连接的创建和销毁的系统开销。保持连接，会让某个进程或者线程一直处于等待状态，即使没有数据过来。
4、Apache的worker模式配置参数说明
StartServers 3 服务启动时初始的进程数，默认3
MinSpareThreads 75 最小的空闲子进程数，默认75
MaxSpareThreads 250 最大的空闲子进程数，默认250
ThreadsPerChild 25 每个子进程产生的线程数量，默认是25
MaxRequestWorkers 400
限定同一时间内客户端最大接入的请求数量，默认是400
MaxConnectionsPerChild 0
每个子进程在其生命周期内允许最大的请求数量，如果请求总数已经达到这个数值，子进程将会结束，如果设置为0，子进程将永远不会结束。将该值设置为非0值，可以防止运行PHP导致的内存泄露。
Worker模式下所能同时处理的请求总数是由子进程总数乘以ThreadsPerChild 值决定的，应该大于等于MaxRequestWorkers。如果负载很大，现有的子进程数不能满足时，控制进程会派生新的子进程。默认最大的子进程总数是16，加大时 也需要显式声明ServerLimit（最大值是20000）。需要注意的是，如果显式声明了ServerLimit，那么它乘以 ThreadsPerChild的值必须大于等于MaxRequestWorkers，而且MaxRequestWorkers必须是ThreadsPerChild的整数倍，否则 Apache将会自动调节到一个相应值。
3.Apache的工作模式之event模式
1、Apache的event模式工作原理
event是Apache最新的工作模式，它和worker模式很像，不同的是在于它解决了keep-alive长连接的时候占用线程资源被浪费的问题（某些线程因为被keep-alive，挂在那里等待，中间几乎没有请求过来，一直等到超时）。
在event工作模式中，会有一些专门的线程用来管理这些keep-alive类型的线程，当有真实请求过来的时候，将请求传递给服务器的线程，执行完毕后，又允许它释放。这样，一个线程就能处理几个请求了，实现了异步非阻塞。这增强了在高并发场景下的请求处理。
event工作模式在遇到某些不兼容的模块时，会失效，将会回退到worker模式，一个工作线程处理一个请求。官方自带的模块，全部是支持event工作模式的。
event工作模式需要Linux系统（Linux 2.6+）对epoll的支持，才能启用。需要补充的是HTTPS的连接（SSL），它的运行模式仍然是类似worker的方式，线程会被一直占用，知道连接关闭。部分比较老的资料里，说event MPM不支持SSL，那个说法是几年前的说法，现在已经支持了。
2、Apache的event模式安装方法
在编译安装Apache的过程中，加入参数–with-mpm=event即可进行编译安装。也可以使用–enable-mpms-shared=all，这样在编译的时候会在modules目录下自动编译出三个MPM文件的so，然后通过修改httpd.conf配置文件更改MPM即可。
3、Apache的event模式配置参数说明
StartServers 3 服务启动时初始的进程数，默认3
MinSpareThreads 75 最小的空闲子进程数，默认75
MaxSpareThreads 250 最大的空闲子进程数，默认250
ThreadsPerChild 25 每个子进程产生的线程数量，默认是25
MaxRequestWorkers 400
限定同一时间内客户端最大接入的请求数量，默认是400
MaxConnectionsPerChild 0
每个子进程在其生命周期内允许最大的请求数量，如果请求总数已经达到这个数值，子进程将会结束，如果设置为0，子进程将永远不会结束。将该值设置为非0值，可以防止运行PHP导致的内存泄露。
实验环境
一台centos7虚拟机
实验步骤
1.先将Apache的源码包下载下来，然后将源码包解压到/opt/目录下面
[root@localhost ~]# ls
anaconda-ks.cfg initial-setup-ks.cfg 公共 模板 视频 图片 文档 下载 音乐 桌面
[root@localhost ~]# ls
anaconda-ks.cfg apr-util-1.6.0.tar.gz initial-setup-ks.cfg 模板 图片 下载 桌面
apr-1.6.2.tar.gz httpd-2.4.29.tar.bz2 公共 视频 文档 音乐
[root@localhost ~]# tar -zxvf apr-1.6.2.tar.gz -C /opt/
[root@localhost ~]# tar -zxvf apr-util-1.6.0.tar.gz -C /opt/
[root@localhost ~]# tar -jxvf httpd-2.4.29.tar.bz2 -C /opt/
2.将apr包移动到httpd-2.4.29包下面的指定位置
[root@localhost ~]# cd /opt
[root@localhost opt]# ls
apr-1.6.2 apr-util-1.6.0 httpd-2.4.29 rh
[root@localhost opt]# mv apr-1.6.2/ httpd-2.4.29/srclib/apr/
[root@localhost opt]# mv apr-util-1.6.0/ httpd-2.4.29/srclib/apr-util
[root@localhost opt]# cd httpd-2.4.29/
[root@localhost httpd-2.4.29]# ls
ABOUT_APACHE BuildBin.dsp emacs-style LAYOUT NOTICE srclib
acinclude.m4 buildconf httpd.dep libhttpd.dep NWGNUmakefile support
Apache-apr2.dsw CHANGES httpd.dsp libhttpd.dsp os test
Apache.dsw CMakeLists.txt httpd.mak libhttpd.mak README VERSIONING
apache_probes.d config.layout httpd.spec LICENSE README.cmake
ap.d configure include Makefile.in README.platforms
build configure.in INSTALL Makefile.win ROADMAP
BuildAll.dsp docs InstallBin.dsp modules server
[root@localhost httpd-2.4.29]# cd srclib/
[root@localhost srclib]# ls
apr apr-util Makefile.in
[root@localhost srclib]# cd ..
3.在编译安装前，先装一下必要的安装包
[root@localhost httpd-2.4.29]# yum -y install gcc gcc-c++ pcre make pcre-devel expat-devel zlib-devel
[root@localhost httpd-2.4.29]# rpm -q gcc
gcc-4.8.5-39.el7.x86_64
[root@localhost httpd-2.4.29]# rpm -q gcc-c++
gcc-c++-4.8.5-39.el7.x86_64
[root@localhost httpd-2.4.29]# rpm -q pcre
pcre-8.32-17.el7.x86_64
[root@localhost httpd-2.4.29]# rpm -q pcre-devel
pcre-devel-8.32-17.el7.x86_64
[root@localhost httpd-2.4.29]# rpm -q make
make-3.82-24.el7.x86_64
[root@localhost httpd-2.4.29]# rpm -q expat-devel
expat-devel-2.1.0-10.el7_3.x86_64
[root@localhost httpd-2.4.29]# rpm -q zlib-devel
zlib-devel-1.2.7-18.el7.x86_64
4.开始手工编译Apache
[root@localhost httpd-2.4.29]# ./configure \
> --prefix=/usr/local/httpd \
> --enable-deflate \
> --with-mpm=prefork \
> --enable-so \
> --enable-rewrite \
> --enable-charset-lite \
> --enable-cgi
[root@localhost httpd-2.4.29]# make && make install
PS:
–enable-deflate 是开启压缩功能
–with-mpm=prefork 开启prefork工作模式
–enable-cgi 通用网关接口
5.到主配置文件下去开启配置模式
[root@localhost httpd-2.4.29]# ln -s /usr/local/httpd/conf/httpd.conf /etc/httpd.conf
Include conf/extra/httpd-mpm.conf
Listen 192.168.73.168:80
#Listen 80
ServerName www.hello.com:80
[root@localhost httpd-2.4.29]# cd /usr/local/httpd/conf/
[root@localhost conf]# ls
extra httpd.conf magic mime.types original
[root@localhost conf]# cd extra/
[root@localhost extra]# ls
httpd-autoindex.conf httpd-info.conf httpd-mpm.conf httpd-userdir.conf
httpd-dav.conf httpd-languages.conf httpd-multilang-errordoc.conf httpd-vhosts.conf
httpd-default.conf httpd-manual.conf httpd-ssl.conf proxy-html.conf
[root@localhost extra]# vim httpd-mpm.conf
6.查看prefork模块的信息
[root@localhost extra]# vim httpd-mpm.conf
# prefork MPM
# StartServers: number of server processes to start
# MinSpareServers: minimum number of server processes which are kept spare
# MaxSpareServers: maximum number of server processes which are kept spare
# MaxRequestWorkers: maximum number of server processes allowed to start
# MaxConnectionsPerChild: maximum number of connections a server process serves
# before terminating
<IfModule mpm_prefork_module>
StartServers 5
MinSpareServers 5
MaxSpareServers 10
MaxRequestWorkers 250
MaxConnectionsPerChild 0
</IfModule>
PS：
StartServers 服务启动时初始的进程数
MinSpareServers 最小的空闲子进程数
MaxSpareServers 最大的空闲子进程数
MaxRequestWorkers 限定同一时间内客户端最大接入的请求数量
MaxConnectionsPerChild 每个子进程在其生命周期内允许最大的请求数量，如果请求总数已经达到这个数值，子进程将会结束，如果设置为0，子进程将永远不会结束。将该值设置为非0值，可以防止运行PHP导致的内存泄露。
7.查看worker模块的信息
# worker MPM
# StartServers: initial number of server processes to start
# MinSpareThreads: minimum number of worker threads which are kept spare
# MaxSpareThreads: maximum number of worker threads which are kept spare
# ThreadsPerChild: constant number of worker threads in each server process
# MaxRequestWorkers: maximum number of worker threads
# MaxConnectionsPerChild: maximum number of connections a server process serves
# before terminating
<IfModule mpm_worker_module>
StartServers 3
MinSpareThreads 75
MaxSpareThreads 250
ThreadsPerChild 25
MaxRequestWorkers 400
MaxConnectionsPerChild 0
</IfModule>
PS:
StartServers 3 服务启动时初始的进程数，默认3
MinSpareThreads 75 最小的空闲子进程数，默认75
MaxSpareThreads 250 最大的空闲子进程数，默认250
ThreadsPerChild 25 每个子进程产生的线程数量，默认是25
MaxRequestWorkers 400
限定同一时间内客户端最大接入的请求数量，默认是400
MaxConnectionsPerChild 0
每个子进程在其生命周期内允许最大的请求数量，如果请求总数已经达到这个数值，子进程将会结束，如果设置为0，子进程将永远不会结束。将该值设置为非0值，可以防止运行PHP导致的内存泄露。
8.查看event模块的信息
# event MPM
# StartServers: initial number of server processes to start
# MinSpareThreads: minimum number of worker threads which are kept spare
# MaxSpareThreads: maximum number of worker threads which are kept spare
# ThreadsPerChild: constant number of worker threads in each server process
# MaxRequestWorkers: maximum number of worker threads
# MaxConnectionsPerChild: maximum number of connections a server process serves
# before terminating
<IfModule mpm_event_module>
StartServers 3
MinSpareThreads 75
MaxSpareThreads 250
ThreadsPerChild 25
MaxRequestWorkers 400
MaxConnectionsPerChild 0
</IfModule>
PS:
StartServers 3 服务启动时初始的进程数，默认3
MinSpareThreads 75 最小的空闲子进程数，默认75
MaxSpareThreads 250 最大的空闲子进程数，默认250
ThreadsPerChild 25 每个子进程产生的线程数量，默认是25
MaxRequestWorkers 400
限定同一时间内客户端最大接入的请求数量，默认是400
MaxConnectionsPerChild 0
每个子进程在其生命周期内允许最大的请求数量，如果请求总数已经达到这个数值，子进程将会结束，如果设置为0，子进程将永远不会结束。将该值设置为非0值，可以防止运行PHP导致的内存泄露。
9.重启服务，查看默认开启子进程，在查看前先安装一个工具
[root@localhost extra]# cd ..
[root@localhost conf]# ls
extra httpd.conf magic mime.types original
[root@localhost conf]# cd ..
[root@localhost httpd]# ls
bin build cgi-bin conf error htdocs icons include lib logs man manual modules
[root@localhost httpd]# cd bin
[root@localhost bin]# ls
ab apu-1-config dbmmanage fcgistarter htdigest httxt2dbm
apachectl apxs envvars htcacheclean htpasswd logresolve
apr-1-config checkgid envvars-std htdbm httpd rotatelogs
[root@localhost bin]# ./apachectl start
[root@localhost bin]# netstat -ntap|grep 80
tcp 0 0 192.168.73.168:80 0.0.0.0:* LISTEN 33809/httpd
[root@localhost bin]# yum install lsof -y
[root@localhost bin]# lsof -i :80
COMMAND PID USER FD TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME
httpd 33809 root 3u IPv4 45594 0t0 TCP localhost.localdomain:http (LISTEN)
httpd 33810 daemon 3u IPv4 45594 0t0 TCP localhost.localdomain:http (LISTEN)
httpd 33811 daemon 3u IPv4 45594 0t0 TCP localhost.localdomain:http (LISTEN)
httpd 33812 daemon 3u IPv4 45594 0t0 TCP localhost.localdomain:http (LISTEN)
httpd 33813 daemon 3u IPv4 45594 0t0 TCP localhost.localdomain:http (LISTEN)
httpd 33814 daemon 3u IPv4 45594 0t0 TCP localhost.localdomain:http (LISTEN)
PS:
-i 指定查询的端口
查看到的进程数的第一个是主进程
httpd 33809 root 3u IPv4 45594 0t0 TCP localhost.localdomain:http (LISTEN)
剩下的都是子进程，这个子进程是一开始就启动的
httpd 33810 daemon 3u IPv4 45594 0t0 TCP localhost.localdomain:http (LISTEN)
httpd 33811 daemon 3u IPv4 45594 0t0 TCP localhost.localdomain:http (LISTEN)
httpd 33812 daemon 3u IPv4 45594 0t0 TCP localhost.localdomain:http (LISTEN)
httpd 33813 daemon 3u IPv4 45594 0t0 TCP localhost.localdomain:http (LISTEN)
httpd 33814 daemon 3u IPv4 45594 0t0 TCP localhost.localdomain:http (LISTEN)
10.修改主进程数，重启Apache服务，在查看进程数
[root@localhost bin]# cd ../conf/extra/
[root@localhost extra]# ls
httpd-autoindex.conf httpd-info.conf httpd-mpm.conf httpd-userdir.conf
httpd-dav.conf httpd-languages.conf httpd-multilang-errordoc.conf httpd-vhosts.conf
httpd-default.conf httpd-manual.conf httpd-ssl.conf proxy-html.conf
[root@localhost extra]# vim httpd-mpm.conf
# prefork MPM
# StartServers: number of server processes to start
# MinSpareServers: minimum number of server processes which are kept spare
# MaxSpareServers: maximum number of server processes which are kept spare
# MaxRequestWorkers: maximum number of server processes allowed to start
# MaxConnectionsPerChild: maximum number of connections a server process serves
# before terminating
<IfModule mpm_prefork_module>
StartServers 10
MinSpareServers 10
MaxSpareServers 20
MaxRequestWorkers 250
MaxConnectionsPerChild 0
</IfModule>
[root@localhost extra]# cd ../../bin/
[root@localhost bin]# ./apachectl stop
[root@localhost bin]# ./apachectl start
[root@localhost bin]# lsof -i :80
COMMAND PID USER FD TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME
httpd 33993 root 3u IPv4 48251 0t0 TCP localhost.localdomain:http (LISTEN)
httpd 33994 daemon 3u IPv4 48251 0t0 TCP localhost.localdomain:http (LISTEN)
httpd 33995 daemon 3u IPv4 48251 0t0 TCP localhost.localdomain:http (LISTEN)
httpd 33996 daemon 3u IPv4 48251 0t0 TCP localhost.localdomain:http (LISTEN)
httpd 33997 daemon 3u IPv4 48251 0t0 TCP localhost.localdomain:http (LISTEN)
httpd 33998 daemon 3u IPv4 48251 0t0 TCP localhost.localdomain:http (LISTEN)
httpd 33999 daemon 3u IPv4 48251 0t0 TCP localhost.localdomain:http (LISTEN)
httpd 34000 daemon 3u IPv4 48251 0t0 TCP localhost.localdomain:http (LISTEN)
httpd 34001 daemon 3u IPv4 48251 0t0 TCP localhost.localdomain:http (LISTEN)
httpd 34002 daemon 3u IPv4 48251 0t0 TCP localhost.localdomain:http (LISTEN)
httpd 34003 daemon 3u IPv4 48251 0t0 TCP localhost.localdomain:http (LISTEN)
PS：
1个主进程，10个子进程
11.查看目前的工作模式
[root@localhost bin]# ./httpd -l
Compiled in modules:
core.c
mod_so.c
http_core.c
prefork.c
