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博文大綱：
- 一、apache服務器的安裝及功能介紹；
- 二、Apache服務的三種工作模式詳解；
- 三、修改apache的工作模式；
- 四、apache工作模式的優化與修改；
- 五、進程與線程的區別。
前言
我們都知道Linux上常見的web服務器有：apache、nginx、tomcat！
其區別如下：
- apache：模塊化服務器，支持模塊較多、采用servlet處理模型，同步阻塞模型，工作模式多變，對于高并發的場景處理速度會比較慢，運行穩定。
- nginx：輕量級web服務器，自身支持模塊較少，需要借助第三方模塊支持，采用epoll處理模型，異步非阻塞型，適合高并發場景，配置簡單。
- tomcat：apache軟件基金會下開源的子項目，也稱為容器，主要處理java語言編寫的頁面，也可以處理html頁面，并發連接小。
那么，這篇博文是來圍繞著apache服務器來進行的。
apache服務2.4版本功能介紹：
- MPM支持在運行時裝載，支持envet工作模式；
- 支持異步讀寫；
- 每個模塊可以指定輸出的日志級別 ；
- 增強版的表達式分析器，通過正則匹配表達式，做動靜分離 .html .php；
- 請求配置：<if> <Elseif>；
- 毫秒級別的keep alive timeout；
- 支持FQDN的虛擬主機 FQDN：全球限定域名，可以通過host主機名來定義虛擬主機；
- 支持自定義變量；
相關概念，有所了解即可，下面開始安裝。
安裝前準備：
- 下載我提供的依賴包，并上傳至web服務器。
- web服務器為centos 7.X版本
[root@apache ~]# rz #xshell中，使用rz命令將下載的tar包上傳至web服務器
#以下是將所有源碼包解壓縮
[root@apache ~]# tar zxf openssl-1.0.1u.tar.gz -C /usr/src
[root@apache ~]# tar zxf pcre-8.39.tar.gz -C /usr/src
[root@apache ~]# tar zxf zlib-1.2.8.tar.gz -C /usr/src
[root@apache ~]# tar zxf httpd-2.4.23.tar.gz -C /usr/src
[root@apache ~]# tar zxf apr-1.5.2.tar.gz -C /usr/src
[root@apache ~]# tar zxf apr-util-1.5.4.tar.gz -C /usr/src
#以下開始安裝apache所需依賴包
[root@apache ~]# cd /usr/src/apr-1.5.2/
[root@apache apr-1.5.2]# ./configure --prefix=/usr/local/apr && make && make install
[root@apache apr-1.5.2]# cd ../apr-util-1.5.4/
[root@apache apr-util-1.5.4]# ./configure --prefix=/usr/local/apr-util --with-apr=/usr/local/apr && make && make install
[root@apache zlib-1.2.8]# cd ../zlib-1.2.8/
[root@apache zlib-1.2.8]# ./configure --prefix=/usr/local/zlib && make && make install
[root@apache pcre-8.39]# cd ../pcre-8.39/
[root@apache pcre-8.39]# ./configure --prefix=/usr/local/pcre && make && make install
[root@apache pcre-8.39]# cd ../openssl-1.0.1u/
[root@apache openssl-1.0.1u]# ./config -fPIC --prefix=/usr/local/openssl enable-shared && make && make install
#依賴安裝完成后，開始安裝http服務
[root@apache openssl-1.0.1u]# cd ../httpd-2.4.23/
[root@apache httpd-2.4.23]# ./configure --prefix=/usr/local/http-2.4.23 --enable-so --enable-cgi --enable-cgid --enable-ssl --with-ssl=/usr/local/openssl --enable-rewrite --with-pcre=/usr/local/pcre --with-z=/usr/local/zlib --with-apr=/usr/local/apr --with-apr-util=/usr/local/apr-util -enable-modules=most --enable-mods-shared=most --enable-mpms-shared=all --with-mpm=event --enable-proxy --enable-proxy-fcgi --enable-expires --enable-deflate && make && make install
[root@apache httpd-2.4.23]# cd /usr/local/http-2.4.23/bin/
[root@apache bin]# ln -sf /usr/local/http-2.4.23/bin/* /usr/local/bin/ #將apache的命令做軟鏈接
[root@apache bin]# apachectl start #啟動apache服務，會提示以下信息，無所謂的。
#若想解決，只需在apache的主配置文件中添加域名即可
AH00558: httpd: Could not reliably determine the server's fully qualified domain name, using fe80::c94:cd92:5c18:a1. Set the 'ServerName' directive globally to suppress this message至此，apache的網頁就可以訪問了。
關于安裝apache服務時的配置項，相關解釋如下：
- --enable-so：打開dos支持，可以在編譯完成后添加額外功能
- --enable-cgi：開啟cgi通用網管接口
- --enable-cgid：開啟cig通用網管接口管理程序
- --enable-ssl：http加密傳輸協議，支持https協議。
- --enable-rewrite：開啟地址重寫功能，用來實現防盜鏈
- --with-服務名稱=/PATH路徑：指定安裝時依賴服務的路徑
- --enable-mods-shared=most：在安裝的過程中安裝常用模塊
- --enable-mpms-shared=all：安裝apache的所有工作模式
- --enable-proxy：開啟http代理功能
- --enable-proxy-fcgi：支持fastcgi快速通用網關接口的fcgi協議
- --enable-expires：支持緩存功能
- --enable-deflate：支持壓縮功能
安裝至此就完成了，下面來談談apache服務的三種工作模式。
apache服務的三種工作模式為：
- prefork：預派生子進程；
- worker：多進程+多線程；
- event：多進程+多線程+epoll處理模型；
prefork模式可以算是很古老但是很穩定的模式。apache在剛啟動時，就預派生fork一些子進程（默認為5個），每個子進程只有一個線程，然后等待請求進來，并且總是試圖保持一些空閑的子進程，之所以這樣做，是為了減少頻繁創建和銷毀進程的開銷。每個子進程中只有一個線程，在一個時間點內，一個線程只能處理一個請求。
在Unix系統中，父進程通常以root身份運行以便綁定80端口，而apache產生的子進程通常以一個低特權的用戶運行。運行子進程的用戶必須要對它服務的內容有讀取的權限，但是對服務內容之外的其他資源必須擁有盡可能少的權限。
prefork模式的優缺點比較：
- 優點：成熟，兼容所有新老模塊。進程之間完全獨立，使得它非常穩定。同時，不需要擔心線程安全的問題。（我們常用的mod_php，PHP的拓展不需要支持線程安全，prefork這個模式非常安全）。
- 缺點：一個進程相對占用更多的系統資源，消耗更多的內存。而且，它并不擅長處理高并發請求，在這種場景下，它會將請求放進隊列中，一直等到有可用進程，請求才會被處理。
總結：prefork工作模式，效率最高，但是內存使用較大，不擅長處理高并發的場景。
worker模式比起prefork模式，是使用了多進程+多線程的模式。它也預先fork了幾個子進程（數量比較少），每個子進程能夠生成一些服務線程和一個監聽線程，該監聽線程接入請求并將其傳遞給服務線程處理和應答。
線程比起進程會更輕量，因為線程通常會共享父進程的內存空間，因此，內存的占用會減少一些，在高并發的場景下，表現得比 prefork模式好。
worker模式的多進程+多線程模式中，各個進程之間都是獨立的，如果某個線程出現異常，受影響的只是Apache的一部分服務，而不是整個服務。其他進程仍然可以工作。
worker模式的優缺點比較：
- 優點：占據更少的內存，高并發下表現更優秀。
- 缺點：必須考慮線程安全的問題，因為多個子線程是共享父進程的內存地址的。如果使用keep-alive的長連接方式，也許中間幾乎沒有請求，這時就會發生阻塞，線程被掛起，需要一直等待到超時才會被釋放。如果過多的線程，被這樣占據，也會導致在高并發場景下的無服務線程可用。（該問題在prefork模式下，同樣會發生）
這個是 Apache中最新的模式，在現在版本里的已經是穩定可用的模式。它和 worker模式很像，最大的區別在于，它解決了 keep-alive 場景下 ，長期被占用的線程的資源浪費問題（某些線程因為被keep-alive，掛在那里等待，中間幾乎沒有請求過來，一直等到超時）。
event工作模式中，會有一個專門的線程來管理這些keep-alive類型的線程，當有真實請求過來的時候，將請求傳遞給服務線程，執行完畢后，又允許它釋放。這樣，一個線程就能處理幾個請求了，實現了異步非阻塞。
event 工作模式在遇到某些不兼容的模塊時，會失效，將會回退到worker模式，一個工作線程處理一個請求。官方自帶的模塊，全部是支持event 的。
注意一點，event MPM需要Linux系統（Linux 2.6+）對Epoll的支持，才能啟用。
還有，需要補充的是HTTPS的連接（SSL），它的運行模式仍然是類似worker的方式，線程會被一直占用，直到連接關閉。
[root@apache bin]# /etc/init.d/httpd -M #查看apache加載的模塊
[root@apache bin]# /etc/init.d/httpd -V #查看apache的工作模式
..............#省略部分內容
Server's Module Magic Number: 20120211:61
Server loaded: APR 1.5.2, APR-UTIL 1.5.4
Compiled using: APR 1.5.2, APR-UTIL 1.5.4
Architecture: 64-bit
Server MPM: event #這行便是它的工作模式
threaded: yes (fixed thread count)
forked: yes (variable process count)
..............#省略部分內容
[root@apache bin]# cd /usr/local/http-2.4.23/conf/ #切換至指定目錄
[root@apache conf]# vim httpd.conf
..............#省略部分內容
Include conf/extra/httpd-mpm.conf #定位httpd-mpm到此，去除開頭的注釋符號
..............#省略部分內容
LoadModule mpm_event_module modules/mod_mpm_event.so
#LoadModule mpm_prefork_module modules/mod_mpm_prefork.so
#LoadModule mpm_worker_module modules/mod_mpm_worker.so #定位worker至此行
#上面三行就是就是apache服務的三種工作模式，需要那種工作模式，只需要將原來的工作模式注釋掉
#然后將所需要的工作模式那行去掉注釋符號，然后再啟動服務即可（注意是啟動，不是重啟）
..............#省略部分內容
#如，我現在將其改為worker工作模式，那么，配置如下：
Include conf/extra/httpd-mpm.conf #定位httpd-mpm到此，去除開頭的注釋符號
..............#省略部分內容
#LoadModule mpm_event_module modules/mod_mpm_event.so
#LoadModule mpm_prefork_module modules/mod_mpm_prefork.so
LoadModule mpm_worker_module modules/mod_mpm_worker.so
[root@apache conf]# /etc/init.d/httpd restart #重啟時，可能會提示以下信息，是因為域名的原因，不礙事
AH00558: httpd: Could not reliably determine the server's fully qualified domain name, using fe80::c94:cd92:5c18:a1. Set the 'ServerName' directive globally to suppress this message
#若想要解決那些提示信息，可以打開apache的主配置文件進行更改：
[root@apache conf]# pwd #確定當前路徑
/usr/local/http-2.4.23/conf
[root@apache conf]# vim httpd.conf #打開文件，更改下面的那行，其為本機IP，若有域名，可以直接寫域名
ServerName 192.168.20.4 #去掉開頭的注釋符號
[root@apache conf]# /etc/init.d/httpd -V #再次查看apache的工作模式
Server version: Apache/2.4.23 (Unix)
Server built: Oct 10 2019 20:52:01
Server's Module Magic Number: 20120211:61
Server loaded: APR 1.5.2, APR-UTIL 1.5.4
Compiled using: APR 1.5.2, APR-UTIL 1.5.4
Architecture: 64-bit
Server MPM: worker #可以發現更改生效了
..............#省略部分內容
在上面改工作模式，其實是調用了別的地方的配置文件，其調用的配置文件就是conf/extra/httpd-mpm.conf，這也就是為什么在上面更改工作模式時，需要先去掉Include conf/extra/httpd-mpm.conf 這行的注釋了，就是為了調用這個配置文件。
[root@apache conf]# cat extra/httpd-mpm.conf | egrep -v '^#|^$' #查看其文件內容，并且過濾掉注釋及空行
<IfModule !mpm_netware_module>
PidFile "logs/httpd.pid"
</IfModule>
<IfModule mpm_prefork_module> <!--這就是prefork工作模式的參數-->
StartServers 5 <!--apache啟動時默認開啟的子進程數-->
MinSpareServers 5 <!--最小的閑置子進程數-->
MaxSpareServers 10 <!--最大的閑置子進程數-->
MaxRequestWorkers 250
<!--
MaxRequestWorkers最為重要，它設置了允許同時的最大接入請求數量。任何超過
MaxRequestWorkers限制的請求將進入等候隊列，在apache2.3.1版本
MaxRequestWorkers被稱為MaxClients，現在仍支持此名字
-->
MaxConnectionsPerChild 0
<!--
MaxConnectionsPerChild設置的是每個子進程可處理的請求數，每個子進程在處理了
“MaxConnectionsPerChild”個請求后將自動銷毀。0表示無限制，即子進程永不銷毀。
雖然缺省設為 0 可以使每個子進程處理更多的請求，但如果設成非零值也有兩點重要的好處：
1、可防止意外的內存泄漏。
2、在服務器負載下降的時侯會自動減少子進程數。因此，可根據服務器的負載來調整這個值。
在 Apache2.3.9 之前稱之為 MaxRequestsPerChild。
-->
<!--prefork控制進程在最初建立“StartServers”個子進程后，為了滿足“MinSpareServers”
設置的需要創建一個進程，等待一秒鐘，繼續創建兩個，再等待一秒鐘，繼續創建四個....
如此按照此等級增加創建的進程數，最多達每秒鐘32個，直到滿足MinSpareServers設置
的值為止。這種模式 可以不必在請求到來時再產生新的進程，從而減小了系統開銷以增加性能。
MaxSpareServers 設置了最大的空閑進程數，如果空閑進程數大于這個 值，Apache 會自動
kill掉一些多余進程。這個值不要設得過大，但如果設的值比 MinSpareServers 小，Apache
會自動把其調整為 MinSpareServers+1。如果站點負載較大，
可考慮同時加大MinSpareServers 和MaxSpareServers。-->
</IfModule>
<IfModule mpm_worker_module> <!--這是worker工作模式的參數-->
StartServers 3 <!--apache啟動時默認開始的子進程數-->
MinSpareThreads 75 <!--最小空閑數量的工作線程-->
MaxSpareThreads 250 <!--最大空閑數量的工作線程-->
ThreadsPerChild 25 <!--每個子進程產生的線程數量-->
MaxRequestWorkers 400 <!--與prefork模式相同-->
MaxConnectionsPerChild 0 <!--與prefork模式相同-->
</IfModule>
<IfModule mpm_event_module>
<!--這是event工作模式的參數，每個配置項的含義與worker基本相似-->
StartServers 3
MinSpareThreads 75
MaxSpareThreads 250
ThreadsPerChild 25
MaxRequestWorkers 400
MaxConnectionsPerChild 0
</IfModule>
<!--以下內容暫時不用看-->
<IfModule mpm_netware_module>
ThreadStackSize 65536
StartThreads 250
MinSpareThreads 25
MaxSpareThreads 250
MaxThreads 1000
MaxConnectionsPerChild 0
</IfModule>
<IfModule mpm_mpmt_os2_module>
StartServers 2
MinSpareThreads 5
MaxSpareThreads 10
MaxConnectionsPerChild 0
</IfModule>
<IfModule mpm_winnt_module>
ThreadsPerChild 150
MaxConnectionsPerChild 0
</IfModule>
<IfModule !mpm_netware_module>
MaxMemFree 2048
</IfModule>
<IfModule mpm_netware_module>
MaxMemFree 100
</IfModule>由于上述配置文件解釋起來過于繁瑣，這里附加一張圖，可以參考此圖來更改上述配置：
現在我這里的工作模式為worker，可以更改其上述的配置項，以便優化其性能，更改如下（我會故意更改的值超出其范圍，制造錯誤，并且寫出其錯誤解決方案）：
[root@apache extra]# pwd <!--確定當前路徑-->
/usr/local/http-2.4.23/conf/extra
[root@apache extra]# vim httpd-mpm.conf <!--編輯該文件，更改如下-->
<IfModule mpm_worker_module> <!--就更改worker模塊-->
StartServers 5
MinSpareThreads 150
MaxSpareThreads 200001
ThreadsPerChild 25
MaxRequestWorkers 400
MaxConnectionsPerChild 0
</IfModule>
[root@apache extra]# /etc/init.d/httpd restart <!--重啟服務-->
[root@apache extra]# ps -ef | grep httpd | wc -l
8 <!--共8行，其中一個是主進程，還有一個是不相干的，所以要減2，就是說，有6個子進程，
而配置文件中定義的每個子進程有25個線程，也就滿足了最小空閑線程150，若將最小空閑
子進程項改為200，那么重啟后，等待1秒左右，就會發現又多了兩個子進程，以便滿足最小空閑子進程-->在上面的配置中雖然MaxSpareThreads的值為200001（肯定超過了它的最大范圍），但重啟時還是沒有報錯，原因就是MaxRequestWorkers的值還是400，這個值生效了，攔截了MaxSpareThreads的值，所以沒有報錯，那么接下來再將其更改如下：
[root@apache extra]# vim httpd-mpm.conf <!--編輯配置文件，將值都修改的大些-->
<IfModule mpm_worker_module>
StartServers 300
MinSpareThreads 200
MaxSpareThreads 2000001
ThreadsPerChild 25
MaxRequestWorkers 200001 <!--將此處的值也修改的大點-->
MaxConnectionsPerChild 0
</IfModule>
[root@apache extra]# /etc/init.d/httpd restart <!--重啟服務，會提示以下信息-->
AH00316: WARNING: MaxRequestWorkers of 200001 is not an integer multiple of ThreadsPerChild of 25, decreasing to nearest multiple 200000, for a maximum of 8000 servers.
AH00318: WARNING: MaxRequestWorkers of 200000 would require 8000 servers and would exceed ServerLimit of 16, decreasing to 400. To increase, please see the ServerLimit directive.
<!--翻譯如下：AH00316:警告:MaxRequestWorkers的200001不是ThreadsPerChild的25的整數倍，減少到最近的200000的倍數，最多8000個服務器。
AH00318:警告:MaxRequestWorkers的200000將需要8000個服務器，將超過服務器限制16，減少到400。要增加，請參閱ServerLimit指令。-->
<!--根據提示信息，需要進行以下更改-->
[root@apache extra]# vim httpd-mpm.conf <!--編輯配置文件,更改如下-->
<IfModule mpm_worker_module>
ServerLimit 2000
StartServers 80
MinSpareThreads 200
MaxSpareThreads 2000
ThreadsPerChild 25
MaxRequestWorkers 2000
MaxConnectionsPerChild 0
</IfModule>
[root@apache extra]# /etc/init.d/httpd restart <!--再次重啟，就沒有那些提示信息了-->在上面的配置項中，各個配置項的值都是有默認的限制的，若想改變其限制，則需要在配置項的上一行增加ServerLimit配置項，而且ServerLimit配置項也是有最大限制的，若要修改各種值，建議仔細閱讀下面的內容，再進行更改。
線程就是指進程內的一個執行單元,也是進程內的可調度實體。
與進程的區別:
- 地址空間:進程內的一個執行單元;進程至少有一個線程;它們共享進程的地址空間;而進程有自己獨立的地址空間;
- 資源擁有:進程是資源分配和擁有的單位,同一個進程內的線程共享進程的資源；
- 線程是處理器調度的基本單位,但進程不是；
- 二者均可并發執行；
進程和線程都是由操作系統所體會的程序運行的基本單元，系統利用該基本單元實現系統對應用的并發性。
進程和線程的區別在于：
簡而言之,一個程序至少有一個進程,一個進程至少有一個線程。
線程的劃分尺度小于進程，使得多線程程序的并發性高。
另外，進程在執行過程中擁有獨立的內存單元，而多個線程共享內存，從而極大地提高了程
序的運行效率。
———————— 本文至此結束，感謝閱讀 ————————
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