PHP内核探索:Apache模块介绍

PHP与Apache
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Apache概述

Apache是目前世界上使用最为广泛的一种Web Server,它以跨平台、高效和稳定而闻名。按照去年官方统计的数据,Apache服务器的装机量占该市场60%以上的份额。尤其是在X(Unix/Linux)平台上,Apache是最常见的选择。其它的Web Server产品,比如IIS,只能运行在Windows平台上,是基于微软.Net架构技术的不二选择。

Apache支持许多特性,大部分通过模块扩展实现。常见的模块包括mod_auth(权限验证)、mod_ssl(SSL和TLS支持) mod_rewrite(URL重写)等。一些通用的语言也支持以Apache模块的方式与Apache集成。 如Perl,Python,Tcl,和PHP等。

Apache并不是没有缺点,它最为诟病的一点就是变得越来越重,被普遍认为是重量级的WebServer。所以,近年来又涌现出了很多轻量级的替代产品,比如lighttpd,nginx等等,这些WebServer的优点是运行效率很高,但缺点也很明显,成熟度往往要低于Apache,通常只能用于某些特定场合。

Apache组件逻辑图

Apache是基于模块化设计的,总体上看起来代码的可读性高于php的代码,它的核心代码并不多,大多数的功能都被分散到各个模块中,各个模块在系统启动的时候按需载入。你如果想要阅读Apache的源代码,建议你直接从main.c文件读起,系统最主要的处理逻辑都包含在里面。

MPM(Multi -Processing Modules,多重处理模块)是Apache的核心组件之一,Apache通过MPM来使用操作系统的资源,对进程和线程池进行管理。Apache为了能够获得最好的运行性能,针对不同的平台(Unix/Linux、Window)做了优化,为不同的平台提供了不同的MPM,用户可以根据实际情况进行选择,其中最常使用的MPM有prefork和worker两种。至于您的服务器正以哪种方式运行,取决于安装Apache过程中指定的MPM编译参数,在X系统上默认的编译参数为prefork。由于大多数的Unix都不支持真正的线程,所以采用了预派生子进程(prefork)方式,象Windows或者Solaris这些支持线程的平台,基于多进程多线程混合的worker模式是一种不错的选择。对此感兴趣的同学可以阅读有关资料,此处不再多讲。Apache中还有一个重要的组件就是APR(Apache portable Runtime Library),即Apache可移植运行库,它是一个对操作系统调用的抽象库,用来实现Apache内部组件对操作系统的使用,提高系统的可移植性。Apache对于php的解析,就是通过众多Module中的php Module来完成的。

Apache的逻辑构成以及与操作系统的关系

PHP与Apache

当PHP需要在Apache服务器下运行时,一般来说,它可以mod_php5模块的形式集成, 此时mod_php5模块的作用是接收Apache传递过来的PHP文件请求,并处理这些请求, 然后将处理后的结果返回给Apache。如果我们在Apache启动前在其配置文件中配置好了PHP模块(mod_php5), PHP模块通过注册apache2的ap_hook_post_config挂钩,在Apache启动的时候启动此模块以接受PHP文件的请求。

除了这种启动时的加载方式,Apache的模块可以在运行的时候动态装载, 这意味着对服务器可以进行功能扩展而不需要重新对源代码进行编译,甚至根本不需要停止服务器。 我们所需要做的仅仅是给服务器发送信号HUP或者AP_SIG_GRACEFUL通知服务器重新载入模块。 但是在动态加载之前,我们需要将模块编译成为动态链接库。此时的动态加载就是加载动态链接库。 Apache中对动态链接库的处理是通过模块mod_so来完成的,因此mod_so模块不能被动态加载, 它只能被静态编译进Apache的核心。这意味着它是随着Apache一起启动的。

Apache是如何加载模块的呢?我们以前面提到的mod_php5模块为例。 首先我们需要在Apache的配置文件httpd.conf中添加一行:

LoadModule php5_module modules/mod_php5.so

这里我们使用了LoadModule命令,该命令的第一个参数是模块的名称,名称可以在模块实现的源码中找到。 第二个选项是该模块所处的路径。如果需要在服务器运行时加载模块, 可以通过发送信号HUP或者AP_SIG_GRACEFUL给服务器,一旦接受到该信号,Apache将重新装载模块, 而不需要重新启动服务器。

在配置文件中添加了所上所示的指令后,Apache在加载模块时会根据模块名查找模块并加载, 对于每一个模块,Apache必须保证其文件名是以“mod_”开始的,如PHP的mod_php5.c。 如果命名格式不对,Apache将认为此模块不合法。Apache的每一个模块都是以module结构体的形式存在, module结构的name属性在最后是通过宏STANDARD20_MODULE_STUFF以__FILE__体现。 关于这点可以在后面介绍mod_php5模块时有看到。这也就决定了我们的文件名和模块名是相同的。 通过之前指令中指定的路径找到相关的动态链接库文件后,Apache通过内部的函数获取动态链接库中的内容, 并将模块的内容加载到内存中的指定变量中。

在真正激活模块之前,Apache会检查所加载的模块是否为真正的Apache模块, 这个检测是通过检查module结构体中的magic字段实现的。 而magic字段是通过宏STANDARD20_MODULE_STUFF体现,在这个宏中magic的值为MODULE_MAGIC_COOKIE, MODULE_MAGIC_COOKIE定义如下:

#define MODULE_MAGIC_COOKIE 0x41503232UL /* "AP22" */

最后Apache会调用相关函数(ap_add_loaded_module)将模块激活, 此处的激活就是将模块放入相应的链表中(ap_top_modules链表: ap_top_modules链表用来保存Apache中所有的被激活的模块,包括默认的激活模块和激活的第三方模块。)

延伸阅读

此文章所在专题列表如下:

  1. PHP内核探索:从SAPI接口开始
  2. PHP内核探索:一次请求的开始与结束
  3. PHP内核探索:一次请求生命周期
  4. PHP内核探索:单进程SAPI生命周期
  5. PHP内核探索:多进程/线程的SAPI生命周期
  6. PHP内核探索:Zend引擎
  7. PHP内核探索:再次探讨SAPI
  8. PHP内核探索:Apache模块介绍
  9. PHP内核探索:通过mod_php5支持PHP
  10. PHP内核探索:Apache运行与钩子函数
  11. PHP内核探索:嵌入式PHP
  12. PHP内核探索:PHP的FastCGI
  13. PHP内核探索:如何执行PHP脚本
  14. PHP内核探索:PHP脚本的执行细节
  15. PHP内核探索:操作码OpCode
  16. PHP内核探索:PHP里的opcode
  17. PHP内核探索:解释器的执行过程
  18. PHP内核探索:变量概述
  19. PHP内核探索:变量存储与类型
  20. PHP内核探索:PHP中的哈希表
  21. PHP内核探索:理解Zend里的哈希表
  22. PHP内核探索:PHP哈希算法设计
  23. PHP内核探索:翻译一篇HashTables文章
  24. PHP内核探索:哈希碰撞攻击是什么?
  25. PHP内核探索:常量的实现
  26. PHP内核探索:变量的存储
  27. PHP内核探索:变量的类型
  28. PHP内核探索:变量的值操作
  29. PHP内核探索:变量的创建
  30. PHP内核探索:预定义变量
  31. PHP内核探索:变量的检索
  32. PHP内核探索:变量的类型转换
  33. PHP内核探索:弱类型变量的实现
  34. PHP内核探索:静态变量的实现
  35. PHP内核探索:变量类型提示
  36. PHP内核探索:变量的生命周期
  37. PHP内核探索:变量赋值与销毁
  38. PHP内核探索:变量作用域
  39. PHP内核探索:诡异的变量名
  40. PHP内核探索:变量的value和type存储
  41. PHP内核探索:全局变量Global
  42. PHP内核探索:变量类型的转换
  43. PHP内核探索:内存管理开篇
  44. PHP内核探索:Zend内存管理器
  45. PHP内核探索:PHP的内存管理
  46. PHP内核探索:内存的申请与销毁
  47. PHP内核探索:引用计数与写时复制
  48. PHP内核探索:PHP5.3的垃圾回收机制
  49. PHP内核探索:内存管理中的cache
  50. PHP内核探索:写时复制COW机制
  51. PHP内核探索:数组与链表
  52. PHP内核探索:使用哈希表API
  53. PHP内核探索:数组操作
  54. PHP内核探索:数组源码分析
  55. PHP内核探索:函数的分类
  56. PHP内核探索:函数的内部结构
  57. PHP内核探索:函数结构转换
  58. PHP内核探索:定义函数的过程
  59. PHP内核探索:函数的参数
  60. PHP内核探索:zend_parse_parameters函数
  61. PHP内核探索:函数返回值
  62. PHP内核探索:形参return value
  63. PHP内核探索:函数调用与执行
  64. PHP内核探索:引用与函数执行
  65. PHP内核探索:匿名函数及闭包
  66. PHP内核探索:面向对象开篇
  67. PHP内核探索:类的结构和实现
  68. PHP内核探索:类的成员变量
  69. PHP内核探索:类的成员方法
  70. PHP内核探索:类的原型zend_class_entry
  71. PHP内核探索:类的定义
  72. PHP内核探索:访问控制
  73. PHP内核探索:继承,多态与抽象类
  74. PHP内核探索:魔术函数与延迟绑定
  75. PHP内核探索:保留类与特殊类
  76. PHP内核探索:对象
  77. PHP内核探索:创建对象实例
  78. PHP内核探索:对象属性读写
  79. PHP内核探索:命名空间
  80. PHP内核探索:定义接口
  81. PHP内核探索:继承与实现接口
  82. PHP内核探索:资源resource类型
  83. PHP内核探索:Zend虚拟机
  84. PHP内核探索:虚拟机的词法解析
  85. PHP内核探索:虚拟机的语法分析
  86. PHP内核探索:中间代码opcode的执行
  87. PHP内核探索:代码的加密与解密
  88. PHP内核探索:zend_execute的具体执行过程
  89. PHP内核探索:变量的引用与计数规则
  90. PHP内核探索:新垃圾回收机制说明

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