博文大纲：
- 一、apache服务器的安装及功能介绍；
- 二、Apache服务的三种工作模式详解；
- 三、修改apache的工作模式；
- 四、apache工作模式的优化与修改；
- 五、进程与线程的区别。
前言
我们都知道Linux上常见的web服务器有：apache、nginx、tomcat！
其区别如下：
- apache：模块化服务器，支持模块较多、采用servlet处理模型，同步阻塞模型，工作模式多变，对于高并发的场景处理速度会比较慢，运行稳定。
- nginx：轻量级web服务器，自身支持模块较少，需要借助第三方模块支持，采用epoll处理模型，异步非阻塞型，适合高并发场景，配置简单。
- tomcat：apache软件基金会下开源的子项目，也称为容器，主要处理java语言编写的页面，也可以处理html页面，并发连接小。
那么，这篇博文是来围绕着apache服务器来进行的。
apache服务2.4版本功能介绍：
- MPM支持在运行时装载，支持envet工作模式；
- 支持异步读写；
- 每个模块可以指定输出的日志级别 ；
- 增强版的表达式分析器，通过正则匹配表达式，做动静分离 .html .php；
- 请求配置：<if> <Elseif>；
- 毫秒级别的keep alive timeout；
- 支持FQDN的虚拟主机 FQDN：全球限定域名，可以通过host主机名来定义虚拟主机；
- 支持自定义变量；
相关概念，有所了解即可，下面开始安装。
安装前准备：
- 下载我提供的依赖包，并上传至web服务器。
- web服务器为centos 7.X版本
[root@apache ~]# rz #xshell中，使用rz命令将下载的tar包上传至web服务器
#以下是将所有源码包解压缩
[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
#以下开始安装apache所需依赖包
[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
#依赖安装完成后，开始安装http服务
[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/ #将apache的命令做软链接
[root@apache bin]# apachectl start #启动apache服务，会提示以下信息，无所谓的。
#若想解决，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的网页就可以访问了。
关于安装apache服务时的配置项，相关解释如下：
- --enable-so：打开dos支持，可以在编译完成后添加额外功能
- --enable-cgi：开启cgi通用网管接口
- --enable-cgid：开启cig通用网管接口管理程序
- --enable-ssl：http加密传输协议，支持https协议。
- --enable-rewrite：开启地址重写功能，用来实现防盗链
- --with-服务名称=/PATH路径：指定安装时依赖服务的路径
- --enable-mods-shared=most：在安装的过程中安装常用模块
- --enable-mpms-shared=all：安装apache的所有工作模式
- --enable-proxy：开启http代理功能
- --enable-proxy-fcgi：支持fastcgi快速通用网关接口的fcgi协议
- --enable-expires：支持缓存功能
- --enable-deflate：支持压缩功能
安装至此就完成了，下面来谈谈apache服务的三种工作模式。
apache服务的三种工作模式为：
- prefork：预派生子进程；
- worker：多进程+多线程；
- event：多进程+多线程+epoll处理模型；
prefork模式可以算是很古老但是很稳定的模式。apache在刚启动时，就预派生fork一些子进程（默认为5个），每个子进程只有一个线程，然后等待请求进来，并且总是试图保持一些空闲的子进程，之所以这样做，是为了减少频繁创建和销毁进程的开销。每个子进程中只有一个线程，在一个时间点内，一个线程只能处理一个请求。
在Unix系统中，父进程通常以root身份运行以便绑定80端口，而apache产生的子进程通常以一个低特权的用户运行。运行子进程的用户必须要对它服务的内容有读取的权限，但是对服务内容之外的其他资源必须拥有尽可能少的权限。
prefork模式的优缺点比较：
- 优点：成熟，兼容所有新老模块。进程之间完全独立，使得它非常稳定。同时，不需要担心线程安全的问题。（我们常用的mod_php，PHP的拓展不需要支持线程安全，prefork这个模式非常安全）。
- 缺点：一个进程相对占用更多的系统资源，消耗更多的内存。而且，它并不擅长处理高并发请求，在这种场景下，它会将请求放进队列中，一直等到有可用进程，请求才会被处理。
总结：prefork工作模式，效率最高，但是内存使用较大，不擅长处理高并发的场景。
worker模式比起prefork模式，是使用了多进程+多线程的模式。它也预先fork了几个子进程（数量比较少），每个子进程能够生成一些服务线程和一个监听线程，该监听线程接入请求并将其传递给服务线程处理和应答。
线程比起进程会更轻量，因为线程通常会共享父进程的内存空间，因此，内存的占用会减少一些，在高并发的场景下，表现得比 prefork模式好。
worker模式的多进程+多线程模式中，各个进程之间都是独立的，如果某个线程出现异常，受影响的只是Apache的一部分服务，而不是整个服务。其他进程仍然可以工作。
worker模式的优缺点比较：
- 优点：占据更少的内存，高并发下表现更优秀。
- 缺点：必须考虑线程安全的问题，因为多个子线程是共享父进程的内存地址的。如果使用keep-alive的长连接方式，也许中间几乎没有请求，这时就会发生阻塞，线程被挂起，需要一直等待到超时才会被释放。如果过多的线程，被这样占据，也会导致在高并发场景下的无服务线程可用。（该问题在prefork模式下，同样会发生）
这个是 Apache中最新的模式，在现在版本里的已经是稳定可用的模式。它和 worker模式很像，最大的区别在于，它解决了 keep-alive 场景下 ，长期被占用的线程的资源浪费问题（某些线程因为被keep-alive，挂在那里等待，中间几乎没有请求过来，一直等到超时）。
event工作模式中，会有一个专门的线程来管理这些keep-alive类型的线程，当有真实请求过来的时候，将请求传递给服务线程，执行完毕后，又允许它释放。这样，一个线程就能处理几个请求了，实现了异步非阻塞。
event 工作模式在遇到某些不兼容的模块时，会失效，将会回退到worker模式，一个工作线程处理一个请求。官方自带的模块，全部是支持event 的。
注意一点，event MPM需要Linux系统（Linux 2.6+）对Epoll的支持，才能启用。
还有，需要补充的是HTTPS的连接（SSL），它的运行模式仍然是类似worker的方式，线程会被一直占用，直到连接关闭。
[root@apache bin]# /etc/init.d/httpd -M #查看apache加载的模块
[root@apache bin]# /etc/init.d/httpd -V #查看apache的工作模式
..............#省略部分内容
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 #这行便是它的工作模式
threaded: yes (fixed thread count)
forked: yes (variable process count)
..............#省略部分内容
[root@apache bin]# cd /usr/local/http-2.4.23/conf/ #切换至指定目录
[root@apache conf]# vim httpd.conf
..............#省略部分内容
Include conf/extra/httpd-mpm.conf #定位httpd-mpm到此，去除开头的注释符号
..............#省略部分内容
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服务的三种工作模式，需要那种工作模式，只需要将原来的工作模式注释掉
#然后将所需要的工作模式那行去掉注释符号，然后再启动服务即可（注意是启动，不是重启）
..............#省略部分内容
#如，我现在将其改为worker工作模式，那么，配置如下：
Include conf/extra/httpd-mpm.conf #定位httpd-mpm到此，去除开头的注释符号
..............#省略部分内容
#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 #重启时，可能会提示以下信息，是因为域名的原因，不碍事
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
#若想要解决那些提示信息，可以打开apache的主配置文件进行更改：
[root@apache conf]# pwd #确定当前路径
/usr/local/http-2.4.23/conf
[root@apache conf]# vim httpd.conf #打开文件，更改下面的那行，其为本机IP，若有域名，可以直接写域名
ServerName 192.168.20.4 #去掉开头的注释符号
[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 #可以发现更改生效了
..............#省略部分内容
在上面改工作模式，其实是调用了别的地方的配置文件，其调用的配置文件就是conf/extra/httpd-mpm.conf，这也就是为什么在上面更改工作模式时，需要先去掉Include conf/extra/httpd-mpm.conf 这行的注释了，就是为了调用这个配置文件。
[root@apache conf]# cat extra/httpd-mpm.conf | egrep -v '^#|^$' #查看其文件内容，并且过滤掉注释及空行
<IfModule !mpm_netware_module>
PidFile "logs/httpd.pid"
</IfModule>
<IfModule mpm_prefork_module> <!--这就是prefork工作模式的参数-->
StartServers 5 <!--apache启动时默认开启的子进程数-->
MinSpareServers 5 <!--最小的闲置子进程数-->
MaxSpareServers 10 <!--最大的闲置子进程数-->
MaxRequestWorkers 250
<!--
MaxRequestWorkers最为重要，它设置了允许同时的最大接入请求数量。任何超过
MaxRequestWorkers限制的请求将进入等候队列，在apache2.3.1版本
MaxRequestWorkers被称为MaxClients，现在仍支持此名字
-->
MaxConnectionsPerChild 0
<!--
MaxConnectionsPerChild设置的是每个子进程可处理的请求数，每个子进程在处理了
“MaxConnectionsPerChild”个请求后将自动销毁。0表示无限制，即子进程永不销毁。
虽然缺省设为 0 可以使每个子进程处理更多的请求，但如果设成非零值也有两点重要的好处：
1、可防止意外的内存泄漏。
2、在服务器负载下降的时侯会自动减少子进程数。因此，可根据服务器的负载来调整这个值。
在 Apache2.3.9 之前称之为 MaxRequestsPerChild。
-->
<!--prefork控制进程在最初建立“StartServers”个子进程后，为了满足“MinSpareServers”
设置的需要创建一个进程，等待一秒钟，继续创建两个，再等待一秒钟，继续创建四个....
如此按照此等级增加创建的进程数，最多达每秒钟32个，直到满足MinSpareServers设置
的值为止。这种模式 可以不必在请求到来时再产生新的进程，从而减小了系统开销以增加性能。
MaxSpareServers 设置了最大的空闲进程数，如果空闲进程数大于这个 值，Apache 会自动
kill掉一些多余进程。这个值不要设得过大，但如果设的值比 MinSpareServers 小，Apache
会自动把其调整为 MinSpareServers+1。如果站点负载较大，
可考虑同时加大MinSpareServers 和MaxSpareServers。-->
</IfModule>
<IfModule mpm_worker_module> <!--这是worker工作模式的参数-->
StartServers 3 <!--apache启动时默认开始的子进程数-->
MinSpareThreads 75 <!--最小空闲数量的工作线程-->
MaxSpareThreads 250 <!--最大空闲数量的工作线程-->
ThreadsPerChild 25 <!--每个子进程产生的线程数量-->
MaxRequestWorkers 400 <!--与prefork模式相同-->
MaxConnectionsPerChild 0 <!--与prefork模式相同-->
</IfModule>
<IfModule mpm_event_module>
<!--这是event工作模式的参数，每个配置项的含义与worker基本相似-->
StartServers 3
MinSpareThreads 75
MaxSpareThreads 250
ThreadsPerChild 25
MaxRequestWorkers 400
MaxConnectionsPerChild 0
</IfModule>
<!--以下内容暂时不用看-->
<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释起来过于繁琐，这里附加一张图，可以参考此图来更改上述配置：
现在我这里的工作模式为worker，可以更改其上述的配置项，以便优化其性能，更改如下（我会故意更改的值超出其范围，制造错误，并且写出其错误解决方案）：
[root@apache extra]# pwd <!--确定当前路径-->
/usr/local/http-2.4.23/conf/extra
[root@apache extra]# vim httpd-mpm.conf <!--编辑该文件，更改如下-->
<IfModule mpm_worker_module> <!--就更改worker模块-->
StartServers 5
MinSpareThreads 150
MaxSpareThreads 200001
ThreadsPerChild 25
MaxRequestWorkers 400
MaxConnectionsPerChild 0
</IfModule>
[root@apache extra]# /etc/init.d/httpd restart <!--重启服务-->
[root@apache extra]# ps -ef | grep httpd | wc -l
8 <!--共8行，其中一个是主进程，还有一个是不相干的，所以要减2，就是说，有6个子进程，
而配置文件中定义的每个子进程有25个线程，也就满足了最小空闲线程150，若将最小空闲
子进程项改为200，那么重启后，等待1秒左右，就会发现又多了两个子进程，以便满足最小空闲子进程-->在上面的配置中虽然MaxSpareThreads的值为200001（肯定超过了它的最大范围），但重启时还是没有报错，原因就是MaxRequestWorkers的值还是400，这个值生效了，拦截了MaxSpareThreads的值，所以没有报错，那么接下来再将其更改如下：
[root@apache extra]# vim httpd-mpm.conf <!--编辑配置文件，将值都修改的大些-->
<IfModule mpm_worker_module>
StartServers 300
MinSpareThreads 200
MaxSpareThreads 2000001
ThreadsPerChild 25
MaxRequestWorkers 200001 <!--将此处的值也修改的大点-->
MaxConnectionsPerChild 0
</IfModule>
[root@apache extra]# /etc/init.d/httpd restart <!--重启服务，会提示以下信息-->
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.
<!--翻译如下：AH00316:警告:MaxRequestWorkers的200001不是ThreadsPerChild的25的整数倍，减少到最近的200000的倍数，最多8000个服务器。
AH00318:警告:MaxRequestWorkers的200000将需要8000个服务器，将超过服务器限制16，减少到400。要增加，请参阅ServerLimit指令。-->
<!--根据提示信息，需要进行以下更改-->
[root@apache extra]# vim httpd-mpm.conf <!--编辑配置文件,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 <!--再次重启，就没有那些提示信息了-->在上面的配置项中，各个配置项的值都是有默认的限制的，若想改变其限制，则需要在配置项的上一行增加ServerLimit配置项，而且ServerLimit配置项也是有最大限制的，若要修改各种值，建议仔细阅读下面的内容，再进行更改。
线程就是指进程内的一个执行单元,也是进程内的可调度实体。
与进程的区别:
- 地址空间:进程内的一个执行单元;进程至少有一个线程;它们共享进程的地址空间;而进程有自己独立的地址空间;
- 资源拥有:进程是资源分配和拥有的单位,同一个进程内的线程共享进程的资源；
- 线程是处理器调度的基本单位,但进程不是；
- 二者均可并发执行；
进程和线程都是由操作系统所体会的程序运行的基本单元，系统利用该基本单元实现系统对应用的并发性。
进程和线程的区别在于：
简而言之,一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程。
线程的划分尺度小于进程，使得多线程程序的并发性高。
另外，进程在执行过程中拥有独立的内存单元，而多个线程共享内存，从而极大地提高了程
序的运行效率。
———————— 本文至此结束，感谢阅读 ————————
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