一、Apache的三種工作模式介紹及相關查看方法

1、Apache三種工作模式簡介

Apache目前一共有三種穩定的MPM（Multi-Processing Module，多進程處理模塊）模式。它們分別是prefork，worker和event，它們同時也代表這Apache的演變和發展。

Apache在configure配置編譯參數的時候，可以使用 --with-mpm=prefork|worker|event 來指定編譯為那一種MPM，當然也可以用編譯為三種都支持：--enable-mpms-shared=all，這樣在編譯的時候會在modules目錄下自動編譯出三個

2、Apache工作模式查看方法

在Linux中，我們yum安裝的Apache可以用httpd –l，編譯安裝的Apache可以使用Apache安裝路徑下面的bin/apachectl -l 查看安裝的模塊是prefork模式還是worker模式（默認是prefork模式）。

方法1：可查看Apache工作模式（這裏使用的是prefork模式）

[root@localhost ~]# /usr/local/apache2/bin/apachectl -l

Compiled in modules:

core.c

mod_so.c

http_core.c

prefork.c

方法2：可查看Apache版本信息及工作模式（這裏使用的是worker模式）

[root@localhost ~]# /usr/local/apache2/bin/apachectl -V

Server version: Apache/2.4.7 (Unix)

Server built: Apr 17 2018 11:12:53

Server's Module Magic Number: 20120211:27

Server loaded: APR 1.6.3, APR-UTIL 1.6.1

Compiled using: APR 1.6.3, APR-UTIL 1.6.1

Architecture: 64-bit

Server MPM: worker

threaded: yes (fixed thread count)

forked: yes (variable process count)

3、查看Apache編譯安裝的參數

[root@localhost ~]# cat /usr/local/apache2/build/config.nice

#! /bin/sh

#

# Created by configure

"./configure" \

"--prefix=/usr/local/apache2" \

"--with-apr=/usr/local/apr" \

"--with-apr-util=/usr/local/apr-util" \

"--enable-deflate" \

"--enable-expires" \

"--enable-headers" \

"--enable-modules=most" \

"--enable-so" \

"--with-mpm=worker" \

"--enable-rewrite" \

"--enable-charset-lite" \

"--enable-cgid" \

"--enable-cgi" \

"$@"

二、Apache的prefork工作模式原理及相關介紹

1、Apache的prefork模式工作原理

prefork模式（默認模式）是很古老但是非常穩定的模式。使用的是多個子進程，Apache在啟動之初，控制進程會建立若幹個子進程，然後等待請求進來，並且總是視圖保持一些備用的子進程。為了不在請求到來時再生成子進程，所以要根據需求不斷的創建新的子進程，最大可以達到每秒32個直到滿足需求為止。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，只能處理一個請求。

在Unix系統中，父進程通常以root身份運行以便邦定80端口，而 Apache產生的子進程通常以一個低特權的用戶運行。User和Group指令用於配置子進程的低特權用戶。運行子進程的用戶必須要對他所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。

2、Apache的prefork模式安裝方法

在編譯安裝Apache的過程中，加入參數--with-mpm=prefork即可，如果不加也可以，因為Apache默認會采用prefork模式進行編譯安裝。也可以使用--enable-mpms-shared=all，這樣在編譯的時候會在modules目錄下自動編譯出三個MPM文件的so，然後通過修改httpd.conf配置文件更改MPM即可。

3、Apache的prefork模式優缺點

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）

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，它並不擅長處理高並發請求，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。

4、Apache的prefork模式配置參數說明

[root@localhost ~]# vim /usr/local/apache2/conf/extra/ httpd-mpm.conf

<IfModule mpm_prefork_module>

StartServers 5 服務啟動時初始的進程數，默認5

MinSpareServers 5 最小的空閑子進程數，默認5

MaxSpareServers 10 最大的空閑子進程數，默認10

MaxRequestWorkers 250

限定同一時間內客戶端最大接入的請求數量，默認是250

MaxConnectionsPerChild 0

每個子進程在其生命周期內允許最大的請求數量，如果請求總數已經達到這個數值，子進程將會結束，如果設置為0，子進程將永遠不會結束。將該值設置為非0值，可以防止運行PHP導致的內存泄露。

</IfModule>

三、Apache的worker模式工作原理及相關介紹

1、Apache的worker模式工作原理

worker模式和prefork模式相比，worker模式使用了多進程和多線程的混合模式，worker模式也同樣會先預派生一些子進程，然後每個子進程創建一些線程，同時包括一個監聽線程，每個請求過來會被分配到一個線程來服務。線程比起進程會更輕量，因為線程是通過共享父進程的內存空間，因此，內存的占用會減少一些，在高並發的場景下會比prefork有更多可用的線程，表現會更優秀一些。

另外，如果一個線程出現了問題也會導致同一進程下的線程出現問題，如果是多個線程出現問題，也只是影響Apache的一部分，而不是全部。由於用到多進程多線程，需要考慮到線程的安全了，在使用keep-alive長連接的時候，某個線程會一直被占用，即使中間沒有請求，需要等待到超時才會被釋放（該問題在prefork模式下也存在）。

Apache總是試圖維持一個備用(spare)或是空閑的服務線程池。這樣，客戶端無須等待新線程或新進程的建立即可得到處理。在Unix中，為了能夠綁定80端口，父進程一般都是以root身份啟動，隨後，Apache以較低權限的用戶建立子進程和線程。User和Group指令用於配置Apache子進程的權限。雖然子進程必須對其提供的內容擁有讀權限，但應該盡可能給予他較少的特權。另外，除非使用了suexec ，否則，這些指令配置的權限將被CGI腳本所繼承。

2、Apache的worker模式安裝方法

在編譯安裝Apache的過程中，加入參數--with-mpm=worker即可進行編譯安裝。也可以使用--enable-mpms-shared=all，這樣在編譯的時候會在modules目錄下自動編譯出三個MPM文件的so，然後通過修改httpd.conf配置文件更改MPM即可。

3、Apache的worker模式優缺點

優點：占據更少的內存，高並發下表現更優秀。

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，也會導致在高並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）。

說明：http1.1的keep-alive的長連接方式，是為了讓下一次的socket通信復用之前創建的連接，從而，減少連接的創建和銷毀的系統開銷。保持連接，會讓某個進程或者線程一直處於等待狀態，即使沒有數據過來。

4、Apache的worker模式配置參數說明

<IfModule mpm_worker_module>

StartServers 3 服務啟動時初始的進程數，默認3

MinSpareThreads 75 最小的空閑子進程數，默認75

MaxSpareThreads 250 最大的空閑子進程數，默認250

ThreadsPerChild 25 每個子進程產生的線程數量，默認是25

MaxRequestWorkers 400

限定同一時間內客戶端最大接入的請求數量，默認是400

MaxConnectionsPerChild 0

每個子進程在其生命周期內允許最大的請求數量，如果請求總數已經達到這個數值，子進程將會結束，如果設置為0，子進程將永遠不會結束。將該值設置為非0值，可以防止運行PHP導致的內存泄露。

</IfModule>

Worker模式下所能同時處理的請求總數是由子進程總數乘以ThreadsPerChild 值決定的，應該大於等於MaxRequestWorkers。如果負載很大，現有的子進程數不能滿足時，控制進程會派生新的子進程。默認最大的子進程總數是16，加大時 也需要顯式聲明ServerLimit（最大值是20000）。需要註意的是，如果顯式聲明了ServerLimit，那麽它乘以 ThreadsPerChild的值必須大於等於MaxRequestWorkers，而且MaxRequestWorkers必須是ThreadsPerChild的整數倍，否則 Apache將會自動調節到一個相應值。

四、Apache的event模式工作原理及相關介紹

1、Apache的event模式工作原理

event是Apache最新的工作模式，它和worker模式很像，不同的是在於它解決了keep-alive長連接的時候占用線程資源被浪費的問題（某些線程因為被keep-alive，掛在那裏等待，中間幾乎沒有請求過來，一直等到超時）。

在event工作模式中，會有一些專門的線程用來管理這些keep-alive類型的線程，當有真實請求過來的時候，將請求傳遞給服務器的線程，執行完畢後，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。這增強了在高並發場景下的請求處理。

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工作模式的。

event工作模式需要Linux系統（Linux 2.6+）對epoll的支持，才能啟用。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，知道連接關閉。部分比較老的資料裏，說event MPM不支持SSL，那個說法是幾年前的說法，現在已經支持了。

2、Apache的event模式安裝方法

在編譯安裝Apache的過程中，加入參數--with-mpm=event即可進行編譯安裝。也可以使用--enable-mpms-shared=all，這樣在編譯的時候會在modules目錄下自動編譯出三個MPM文件的so，然後通過修改httpd.conf配置文件更改MPM即可。

3、Apache的worker模式配置參數說明

<IfModule mpm_event_module>

StartServers 3 服務啟動時初始的進程數，默認3

MinSpareThreads 75 最小的空閑子進程數，默認75

MaxSpareThreads 250 最大的空閑子進程數，默認250

ThreadsPerChild 25 每個子進程產生的線程數量，默認是25

MaxRequestWorkers 400

限定同一時間內客戶端最大接入的請求數量，默認是400

MaxConnectionsPerChild 0

每個子進程在其生命周期內允許最大的請求數量，如果請求總數已經達到這個數值，子進程將會結束，如果設置為0，子進程將永遠不會結束。將該值設置為非0值，可以防止運行PHP導致的內存泄露。

</IfModule>

五、工作模式與web應用的選擇

Apache能更好的為有特殊要求的站點定制。例如，要求 更高伸縮性的站點可以選擇使用線程的 MPM，即 worker 或 event； 需要可靠性或者與舊軟件兼容的站點可以使用 prefork。就使用PHP而言，fastCGI和php-fpm是更推薦的使用模式。

現在的最新瀏覽器，在單個域名下的連接數變得越來越多（通常都是使用keep-alive），主流瀏覽器是2-6個（還有繼續增長趨勢，為了加快頁面的並發下載速度）。高並發場景，會越來越成為Web系統的一種常態。Apache很成熟，同時也背負了比較重的歷史代碼和模塊，因此，在Web系統比較方面，Nginx在不少場景下，表現比起Apache更為出色。

Apache三種工作模式介紹與配置