【思考】PHP——成也Web，败也Web

早年我并不知道Python写的Web应用是怎么部署的，总觉得像PHP、ASP一样，仅仅提供一个语言级别的执行模块，直接嵌入Web服务器运行，甚至于直接对外提供带扩展名的URL都是自然而然的事情。

前一阵学习了Python，总是如别人一样，不自觉的和PHP进行对比。随着学习的逐步深入，更发现PHP的发展受限于其Web出身，恐将来难成正经的通用开发语言。

先说说PHP从历史到今天分别是怎么运行的：

• CGI SAPI：由Web服务器的请求处理进程fork+exec这个CGI，用环境变量单向传递Headers给应用程序，应用程序从stdin读request body，其stdout会被Web服务器作为response headers和body输出给客户端。Web服务器和PHP CGI的关系是父子进程间通信，当应用程序的响应速度较慢时（忙于计算、外部I/O等），会阻塞对应的Web服务器进程/线程
• Apache2Handler等Web服务器模块类SAPI：Apache2调用Handler，并向其传递server_context；Handler利用server_context读到Header、body等内容之后构造起PHP脚本的context，也就是$_SERVER之类，然后开始执行PHP脚本。而脚本执行的输出也直接被Web服务器收集。PHP和Web服务器在同一个进程内执行，处于完全从属的地位。Apache2Handler方式本来可以通过多线程等方式让Apache不受PHP阻塞，但由于PHP社区的坚持，目前常见的Apache2+PHP配置都是prefork MPM的，以至于性能相当一般
• FastCGI SAPI：原理是把每次fork处理一个请求，变成一个不退出的循环，每循环一轮就处理一个请求；多进程listen在同一个socket上，实现并发。PHP-FPM是后来的一个民间补丁项目，提供了更好的进程管理和附加功能，处理完License问题之后，FPM合并入PHP主线。Web服务器和PHP的关系是网络通信的关系，可以分离到不同服务器上部署。Web服务器可以使用多线程或者I/O复用技术来处理别的请求，性能会>比前二者好很多。但FPM的实现仍然不够好。

PHP的各种扩展模块，大都是偏重于数据库、字符串处理等应用层面的功能，充分体现了其作为Web开发利器的特点；而对于I/O、POSIX基础功能，则关注较少。
Web开发之外的领域，用PHP写独立运行的服务器，并不是主流的用法。其依赖的pcntl、pthread等模块也是较晚加进来的，而且也没啥人用。用以下几个模块可以很容易的创作一个独立的HTTP静态文件或SOA服务：

1. PEAR Net_Server（无人维护） 通用服务器框架
2. PEAR HTTP2 协议解析库
3. PEAR HTTP_Server（无人维护） HTTP服务器框架
4. PECL pecl_HTTP（需要编译） HTTP服务器框架，我没编译出来……
   但如果想在其中运行一般的Web PHP脚本，就需要用PHP本身实现一个SAPI：

• 输入方面是很容易仿制的，除了需要构造Predefined/Reserved Variables（感谢作者，$_SERVER等只是普通数组，只须填充内容就差不多了，而不像ASP那样是复杂的Request对象）再写一下上传文件自动存盘的处理就差不多了
• 输出方面就比较麻烦，因为“写”是动作。考虑到PHP深深的“假设stdout”情结，须使用output buffer机制收集输出内容。另外，header()函数等的实现可能会比较复杂

传统上，协议解析是SAPI的工作，PHP从属于Web服务器，以至于没积累出什么好用的协议解析库；而PHP书写的Web应用向来都是直接调用SAPI提供的函数，积习难改，以至于想用PHP本身来写Web服务器就须要去实现一个SAPI，但又会遭遇到这个语言本身的Web烙印太深、假设太多，以及不够“动态”的问题。
传统上，网络通信向来也不须由PHP来处理，以至于也没积累出什么好用的通信框架库。

最终，PHP成了一个Web only的开发语言。真可谓成也Web、败也Web。

一些新兴的PECL扩展提供了高性能I/O框架，比如swoole，但因为上述SAPI的问题，目前尚未出现像Python那样用PHP本身写的PHP Web服务器。

相比之下，不用写<%的Python语言，其发展道路就更加general purpose一些：

1. 标准库中有os、multiprocess、threading、select等模块，一看就是面向系统编程而非仅仅针对Web开发
2. 标准库中的SocketServer及其MixIn classes、HTTPServer等可用于写服务器；CGI模块可用于解析HTTP协议请求
3. 标准库中的wsgiref是纯Python的。也就是说，用Python语言写一个WSGI Server很容易且是提倡的做法
4. yield语法加入语言比较早，可以实现协程
   在Web应用方面，Python的WSGI接口已经基本统一江湖。WSGI不是通信协议，而是语言级别的调用约定（关于这个函数后面带几个什么样的参数的约定），而WSGI可以用纯Python实现，因此不会遇见用PHP实现SAPI的尴尬。由于Python没有像PHP那样深深的Web烙印（甚至早年在Web上的部署并不太方便）加上标准库中很早就带有各种基础模块，导向结果就是出现了很多优秀的高性能框架和服务器软件。现在流行的组合是用 gunicorn WSGI Server运行WSGI应用程序，管理多个worker充分利用多处理器，用gevent消除I/O等待时的浪费；对外提供HTTP服务，前面套一个nginx提供静态文件和访问控制、rewrite等功能。

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标签：Web,HTTP,SAPI,Python,思考,服务器,PHP
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