PHP內(nèi)核探索 —— Apache模塊介紹
Apache是目前世界上使用最為廣泛的一種Web Server,它以跨平臺、高效和穩(wěn)定而聞名。按照去年官方統(tǒng)計的數(shù)據(jù),Apache服務(wù)器的裝機量占該市場60%以上的份額。尤其是在X(Unix/Linux)平臺上,Apache是最常見的選擇。其它的Web Server產(chǎn)品,比如IIS,只能運行在Windows平臺上,是基于微軟.Net架構(gòu)技術(shù)的不二選擇。
Apache支持許多特性,大部分通過模塊擴展實現(xiàn)。常見的模塊包括mod_auth(權(quán)限驗證)、mod_ssl(SSL和TLS支持) mod_rewrite(URL重寫)等。一些通用的語言也支持以Apache模塊的方式與Apache集成。 如Perl,Python,Tcl,和PHP等。
Apache并不是沒有缺點,它最為詬病的一點就是變得越來越重,被普遍認為是重量級的WebServer。所以,近年來又涌現(xiàn)出了很多輕量級的替代產(chǎn)品,比如lighttpd,nginx等等,這些WebServer的優(yōu)點是運行效率很高,但缺點也很明顯,成熟度往往要低于Apache,通常只能用于某些特定場合。
Apache組件邏輯圖Apache是基于模塊化設(shè)計的,總體上看起來代碼的可讀性高于php的代碼,它的核心代碼并不多,大多數(shù)的功能都被分散到各個模塊中,各個模塊在系統(tǒng)啟動的時候按需載入。你如果想要閱讀Apache的源代碼,建議你直接從main.c文件讀起,系統(tǒng)最主要的處理邏輯都包含在里面。
MPM(Multi -Processing Modules,多重處理模塊)是Apache的核心組件之一,Apache通過MPM來使用操作系統(tǒng)的資源,對進程和線程池進行管理。Apache為了能夠獲得最好的運行性能,針對不同的平臺(Unix/Linux、Window)做了優(yōu)化,為不同的平臺提供了不同的MPM,用戶可以根據(jù)實際情況進行選擇,其中最常使用的MPM有prefork和worker兩種。至于您的服務(wù)器正以哪種方式運行,取決于安裝Apache過程中指定的MPM編譯參數(shù),在X系統(tǒng)上默認的編譯參數(shù)為prefork。由于大多數(shù)的Unix都不支持真正的線程,所以采用了預(yù)派生子進程(prefork)方式,像Windows或者Solaris這些支持線程的平臺,基于多進程多線程混合的worker模式是一種不錯的選擇。對此感興趣的同學(xué)可以閱讀有關(guān)資料,此處不再多講。Apache中還有一個重要的組件就是APR(Apache portable Runtime Library),即Apache可移植運行庫,它是一個對操作系統(tǒng)調(diào)用的抽象庫,用來實現(xiàn)Apache內(nèi)部組件對操作系統(tǒng)的使用,提高系統(tǒng)的可移植性。Apache對于php的解析,就是通過眾多Module中的php Module來完成的。
當(dāng)PHP需要在Apache服務(wù)器下運行時,一般來說,它可以mod_php5模塊的形式集成, 此時mod_php5模塊的作用是接收Apache傳遞過來的PHP文件請求,并處理這些請求, 然后將處理后的結(jié)果返回給Apache。如果我們在Apache啟動前在其配置文件中配置好了PHP模塊(mod_php5), PHP模塊通過注冊apache2的ap_hook_post_config掛鉤,在Apache啟動的時候啟動此模塊以接受PHP文件的請求。
除了這種啟動時的加載方式,Apache的模塊可以在運行的時候動態(tài)裝載, 這意味著對服務(wù)器可以進行功能擴展而不需要重新對源代碼進行編譯,甚至根本不需要停止服務(wù)器。 我們所需要做的僅僅是給服務(wù)器發(fā)送信號HUP或者AP_SIG_GRACEFUL通知服務(wù)器重新載入模塊。 但是在動態(tài)加載之前,我們需要將模塊編譯成為動態(tài)鏈接庫。此時的動態(tài)加載就是加載動態(tài)鏈接庫。 Apache中對動態(tài)鏈接庫的處理是通過模塊mod_so來完成的,因此mod_so模塊不能被動態(tài)加載, 它只能被靜態(tài)編譯進Apache的核心。這意味著它是隨著Apache一起啟動的。
Apache是如何加載模塊的呢?我們以前面提到的mod_php5模塊為例。 首先我們需要在Apache的配置文件httpd.conf中添加一行:
LoadModule php5_module modules/mod_php5.so
這里我們使用了LoadModule命令,該命令的第一個參數(shù)是模塊的名稱,名稱可以在模塊實現(xiàn)的源碼中找到。 第二個選項是該模塊所處的路徑。如果需要在服務(wù)器運行時加載模塊, 可以通過發(fā)送信號HUP或者AP_SIG_GRACEFUL給服務(wù)器,一旦接受到該信號,Apache將重新裝載模塊, 而不需要重新啟動服務(wù)器。
在配置文件中添加了所上所示的指令后,Apache在加載模塊時會根據(jù)模塊名查找模塊并加載, 對于每一個模塊,Apache必須保證其文件名是以“mod_”開始的,如PHP的mod_php5.c。 如果命名格式不對,Apache將認為此模塊不合法。Apache的每一個模塊都是以module結(jié)構(gòu)體的形式存在, module結(jié)構(gòu)的name屬性在最后是通過宏STANDARD20_MODULE_STUFF以__FILE__體現(xiàn)。 關(guān)于這點可以在后面介紹mod_php5模塊時有看到。這也就決定了我們的文件名和模塊名是相同的。 通過之前指令中指定的路徑找到相關(guān)的動態(tài)鏈接庫文件后,Apache通過內(nèi)部的函數(shù)獲取動態(tài)鏈接庫中的內(nèi)容, 并將模塊的內(nèi)容加載到內(nèi)存中的指定變量中。
在真正激活模塊之前,Apache會檢查所加載的模塊是否為真正的Apache模塊, 這個檢測是通過檢查module結(jié)構(gòu)體中的magic字段實現(xiàn)的。 而magic字段是通過宏STANDARD20_MODULE_STUFF體現(xiàn),在這個宏中magic的值為MODULE_MAGIC_COOKIE, MODULE_MAGIC_COOKIE定義如下:
#define MODULE_MAGIC_COOKIE 0x41503232UL /* 'AP22' */
最后Apache會調(diào)用相關(guān)函數(shù)(ap_add_loaded_module)將模塊激活, 此處的激活就是將模塊放入相應(yīng)的鏈表中(ap_top_modules鏈表: ap_top_modules鏈表用來保存Apache中所有的被激活的模塊,包括默認的激活模塊和激活的第三方模塊。)
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