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【入门篇】Nginx + FastCGI 程序(C/C++) 搭建高性能web service的Demo及部署发布

简介: 由于最近工作的需要,本人学习了一下利用高性能web server - Nginx,来发布C/C++编写的fastCGI程序,详细细节如下。     1.介绍     Nginx - 高性能web server,这个不用多说了,大家都知道。
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由于最近工作的需要,本人学习了一下利用高性能web server - Nginx,来发布C/C++编写的fastCGI程序,详细细节如下。
 
 
1.介绍
    Nginx - 高性能web server,这个不用多说了,大家都知道。
    FastCGI程序 - 常驻型CGI程序,它是语言无关的、可伸缩架构的CGI开放扩展,其主要行为是将CGI解释器进程保持在内存中并因此获得较高的性能。
    Nginx要调用FastCGI程序,需要用到FastCGI进程管理程序(因为nginx不能直接执行外部的cgi程序,我们可使用lighttpd中的spawn-fastcgi来让nginx可支持外部cgi运行。也有其他方法安装nginx-fcgi来让nginx支持cgi,这里是使用spawn-fastcgi的方法),来达到调用FastCGI程序的目的。Nginx本身没有集成类似的模块,而Apache具备该功能模块,所以不需要额外安装FastCGI进程管理程序。
 
2.工作原理
    Nginx不支持对外部程序的直接调用或者解析,所有的外部程序(包括PHP)必须通过FastCGI接口来调用。FastCGI接口在Linux下是socket(这个socket可以是文件socket,也可以是ip socket)。为了调用CGI程序,还需要一个FastCGI的wrapper(wrapper可以理解为用于启动另一个程序的程序),这个wrapper绑定在某个固定socket上,如端口或者文件socket。
    当Nginx将CGI请求发送给这个socket的时候,通过FastCGI接口,wrapper接收到请求,然后派生出一个新的线程,这个线程调用解释器或者外部程序处理脚本并读取返回数据;接着,wrapper再将返回的数据通过FastCGI接口,沿着固定的socket传递给Nginx;最后,Nginx将返回的数据发送给客户端。这就是Nginx+FastCGI的整个运作过程,如图1所示。
 
    
​图1 Nginx+FastCGI运行过程​
 
    FastCGI接口方式在脚本解析服务器(CGI应用程序服务器)上启动一个或者多个守护进程对动态脚本进行解析,这些进程就是FastCGI进程管理器,或者称为FastCGI引擎。 spawn-fcgi与PHP-FPM都是FastCGI进程管理器(支持PHP和C/C++​)。​
    
    介绍到这里,大家应该都对该模式有了一定的了解,下面开始进行实战!    
 
3.环境部署
3.1.Nginx的安装、部署与配置
    nginx下载目录 http://nginx.org/en/download.html
    这我们使用的是nginx-1.5.10
    
    [安装]
    下载以后解压并安装(请记得看README)
    ./configure (注意了类似checking for *** ... not found项,可能是依赖包没有,则需要安装依赖包)
    
    缺少pcre,则需要额外安装 http://www.pcre.org/ (或者采用apt-get或yum的安装方式)
    缺少zlib,则需要额外安装 http://www.zlib.net/ (或者采用apt-get或yum的安装方式)  
    缺少OpenSSL,则需要额外安装 http://www.openssl.org (或者采用apt-get或yum的安装方式)  
    如果需要配置安装额外的功能模块,可以参考这里 http://wiki.codemongers.com/NginxChsInstall
 
    make
    make install (默认安装到/usr/local/nginx
 
    [配置和管理]     
    1)执行选项
        -c </path/to/config> 为 Nginx 指定一个配置文件,来代替缺省的。不输入则使用默认的配置文件。
        -t 不运行,而仅仅测试配置文件。nginx 将检查配置文件的语法的正确性,并尝试打开配置文件中所引用到的文件。
        -v 显示 nginx 的版本。
        -V 显示 nginx 的版本,编译器版本和配置参数。
 
    2)检查配置文件
        sudo ./nginx -t
        nginx: the configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf syntax is ok
        nginx: configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf test is successful
   
     3)启动 - 默认和特殊
        /usr/local/nginx/sbin/nginx (默认启动方式)
        /usr/local/nginx/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf (指定配置文件启动)
    
    4)查看nginx进程号(master是主进程)
        ps -ef | grep nginx 
 
    5)重新加载配置文件
        sudo kill -HUP [nginx主进程号]
        通过系统的信号控制 Nginx
        可以使用信号系统来控制主进程。默认,nginx 将其主进程的 pid 写入到 /usr/local/nginx/logs/nginx.pid 文件中。通过传递参数        给 ./configure 或使用 pid 指令,来改变该文件的位置。
        
        主进程可以处理以下的信号:
        命令 说明 备注
        TERM, INT 快速关闭  
        QUIT 从容关闭  
        HUP 重载配置 用新的配置开始新的工作进程    从容关闭旧的工作进程
        USR1 重新打开日志文件  
        USR2 平滑升级可执行程序  
        WINCH 从容关闭工作进程  
 
    6)默认目录结构
        主目录:/usr/local/nginx/
        配置目录:/usr/local/nginx/conf/
        root目录:/usr/local/nginx/html/
        可执行文件路径:/usr/local/nginx/sbin/
 
3.2.spawn_fastcgi的安装、部署与配置
    spawn_fastcgi  https://github.com/lighttpd/spawn-fcgi 
    这里使用的是1.6.3的版本 https://github.com/lighttpd/spawn-fcgi/releases/tag/v1.6.3
    
    下载以后解压并安装(请记得看README)
    如果没有configure,请先执行./autogen.sh,生成configure
    
    ./configure
    make
 
    编译好以后,将可执行文件移动到nginx的sbin目录下
    cp ./src/spawn-fcgi /usr/local/nginx/sbin/ (cp到nginx的安装目录下)
 
 
3.3.fastcgi库的安装(库绝对不是必须的,觉得技术好的大牛可以自己写)
    库地址 http://www.fastcgi.com/dist/fcgi.tar.gz
    下载以后,解压并安装 (默认安装)
    ./configure
    make
    make install
    
4.Demo和web发布
4.1.Demo程序
    [CGI程序]    
[cpp] view plain copy
 
  1. #include <fcgi_stdio.h>  
  2. #include <stdlib.h>  
  3.   
  4. int main() {  
  5.     int count = 0;  
  6.     while (FCGI_Accept() >= 0) {  
  7.         printf("Content-type: text/html\r\n"  
  8.                 "\r\n"  
  9.                 ""  
  10.                 "FastCGI Hello!"  
  11.                 "Request number %d running on host%s "  
  12.                 "Process ID: %d\n", ++count, getenv("SERVER_NAME"), getpid());  
  13.     }  
  14.     return 0;  
  15. }  
    [编译]
    g++ demo.cc -o demo  -lfcgi​  
    
    直接运行可执行文件,看看能否正常运行。如果出现缺少库libfcgi.so.0,则自己需要手动把/usr/local/lib/libfcgi.so.0库建立一个链接到/usr/lib/目录下:ln -s /usr/local/libfcgi.so.0 /usr/lib/(或者把so的库路径添加到/etc/ld.so.conf,并执行ldconfig更新一下)
 
4.2.Web发布
    1)将CGI可执行程序移动到nginx的安装目录下 /usr/local/nginx/cgibin (文件夹不存在则自己创建) 
    
    2)启动spawn-fcgi管理进程,并绑定server IP和端口(不要跟nginx的监听端口重合)
     /usr/local/nginx/sbin/spawn-fcgi -a 127.0.0.1 -p 8088 -f /usr/local/nginx/cgibin/demo
    
    查看一下9002端口是否已成功:netstat -na | grep 8088
​   
    3)更改nginx.conf配置文件,让nginx转发请求
    
    在http节点的子节点-"server节"点中下添加配置
    location ~ \.cgi$ {
        fastcgi_pass 127.0.0.1:8088;
        fastcgi_index index.cgi;
        fastcgi_param SCRIPT_FILENAME fcgi$fastcgi_script_name;

        include fastcgi_params;
    }
 
    4)重启nginx或者重新加载配置文件
    重新加载配置文件
    sudo kill -HUP [pid]
    或者
    重启nginx    
    killall nginx
​    ./nginx
 
    5)打开浏览器访问一下吧
    http://localhost/demo.cgi
 
    
 
    搞定收工,心里又小小的激动了一把!
 
allenrlin
2014/2/18
    
    参考文献与资料
    [1]Nginx+FastCGI运行原理​  http://book.51cto.com/art/201202/314840.htm
    ​[2]Nginx下配置FastCGI ​ http://www.cppblog.com/woaidongmao/archive/2011/06/21/149090.html
    [3]nginx+fastcgi+c/c++搭建高性能Web框架​  ​http://blog.csdn.net/marising/article/details/3932938​
    [4]什么是CGI、FastCGI、PHP-CGI、PHP-FPM、Spawn-FCGI  ​http://www.mike.org.cn/articles/what-is-cgi-fastcgi-php-fpm-spawn-fcgi/​

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