Apache服务器中prefork和worker工作模式的区别以及性能优化
apache作为现今web服务器用的最广泛也是最稳定的开源服务器软件，其工作模式有许多中，目前主要有两种模式：prefork模式和worker模式
一、两种模式
prefork模式：
prefork是Unix平台上的默认（缺省）MPM，使用多个子进程，每个子进程只有一个线程。每个进程在某个确定的时间只能维持一个连接，效率高，但内存占用量比较大。
这个多路处理模块(MPM)实现了一个非线程型的、预派生的web服务器，它的工作方式类似于Apache 1.3。它适合于没有线程安全库，需要避免线程兼容性问题的系统。它是要求将每个请求相互独立的情况下最好的MPM，这样若一个请求出现问题就不会影响到其他请求。
worker模式：
worker使用多个子进程，每个子进程有多个线程，每个线程在某个确定的时间只能维持一个连接，内存占用量比较小，适合高流量的http服务器。缺点是假如一个线程崩溃，整个进程就会连同其任何线程一起”死掉”，所以要保证一个程式在运行时必须被系统识别为”每个线程都是安全的”。
此多路处理模块(MPM)使网络服务器支持混合的多线程多进程。由于使用线程来处理请求，所以可以处理海量请求，而系统资源的开销小于基于进程的MPM。但是它也使用了多进程，每个进程又有多个线程，以获得基于进程的MPM的稳定性。
二、apache模式的查看和安装
1、常看当前模式
如果apache已经安装，我们可以用"httpd -l"命令查看当前模式。若找到 prefork.c 则表示当前工作在prefork模式，同理出现 worker.c 则工作在worker模式。
如果apache还未安装，我们在编译的时候可以加入 --with-pem=(prefork|worker) 选项决定启用什么模式。
2、切换模式
a. 将当前的prefork模式启动文件改名
mv httpd httpd.prefork
b. 将worker模式的启动文件改名
mv httpd.worker httpd
c. 修改Apache配置文件
vi /usr/local/apache2/conf/extra/httpd-mpm.conf
找到里边的如下一段，可适当修改负载等参数：
StartServers 2
MaxClients 150
MinSpareThreads 25
MaxSpareThreads 75
ThreadsPerChild 25
MaxRequestsPerChild 0
d. 重新启动服务
/usr/local/apache2/bin/apachectl restart
处于稳定性和安全性考虑，不建议更换apache2的运行方式，使用系统默认prefork即可。另外很多php模块不能工作在worker模式下，例如redhat linux自带的php也不能支持线程安全。所以最好不要切换工作模式。
三、prefork和worker模式的比较
prefork模式使用多个子进程，每个子进程只有一个线程。每个进程在某个确定的时间只能维持一个连接。在大多数平台上，Prefork MPM在效率上要比Worker MPM要高，但是内存使用大得多。prefork的无线程设计在某些情况下将比worker更有优势：它可以使用那些没有处理好线程安全的第三方模块，并且对于那些线程调试困难的平台而言，它也更容易调试一些。
worker模式使用多个子进程，每个子进程有多个线程。每个线程在某个确定的时间只能维持一个连接。通常来说，在一个高流量的HTTP服务器上，Worker MPM是个比较好的选择，因为Worker MPM的内存使用比Prefork MPM要低得多。但worker MPM也由不完善的地方，如果一个线程崩溃，整个进程就会连同其所有线程一起"死掉"。由于线程共享内存空间，所以一个程序在运行时必须被系统识别为"每个线程都是安全的"。
总的来说，prefork方式速度要稍高于worker，然而它需要的cpu和memory资源也稍多于woker。
prefork: 这个多路处理模块(MPM)实现了一个非线程型的、预派生的web服务器,使用多个子进程，每个子进程只有一个线程。每个进程在某个确定的时间只能维持一个连接。在大多数平台上，Prefork MPM在效率上要比Worker MPM要高，但是内存使用大得多。
worker : 此多路处理模块(MPM)使网络服务器支持混合的多线程多进程。由于使用线程来处理请求，所以可以处理海量请求，而系统资源的开销小于基于进程的MPM。使用多个子进程，每个子进程有多个线程。每个线程在某个确定的时间只能维持一个连接。通常来说，在一个高流量的HTTP服务器上，Worker MPM是个比较好的选择，因为Worker MPM的内存使用比Prefork MPM要低得多。但worker MPM也由不完善的地方，假如一个线程崩溃，整个进程就会连同其任何线程一起"死掉".
1、RedHat Linux下查看apache版本号
在Apache安装目录bin下，使用以下命令查看即可。
使用命令：./httpd -v
示例：
2、查看Apache当前工作模式
Apache有prefork和worker工作模式
使用命令：./apachectl –l
示例：
从以上结果可知，当时httpd工作在prefork模式下。
在configure时，可以通过指定参数，将工作模式设置为worker模式或prefork模式。
使用命令：./configure --with-mpm=worker
示例：设置为worker模式
Apache服务的两种工作模式详解：
prefork的工作原理及配置
如果不用“--with-mpm”显式指定某种MPM，prefork就是Unix平台上缺省的MPM。它所采用的预派生子进程方式也是Apache 1.3中采用的模式。prefork本身并没有使用到线程，2.0版使用它是为了与1.3版保持兼容性；另一方面，prefork用单独的子进程来处理不同的请求，进程之间是彼此独立的，这也使其成为最稳定的MPM之一。
若使用prefork，在make编译和make install安装后，使用“httpd -l”来确定当前使用的MPM，应该会看到prefork.c（如果看到worker.c说明使用的是worker MPM，依此类推）。再查看缺省生成的httpd.conf配置文件，里面包含如下配置段：
<IfModule prefork.c>
StartServers 5
MinSpareServers 5
MaxSpareServers 10
MaxClients 150
MaxRequestsPerChild 0
</IfModule>
prefork的工作原理是，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……如此按指数级增加创建的进程数，最多达到每秒32个，直到满足MinSpareServers设置的值为止。这就是预派生（prefork）的由来。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。
MaxRequestsPerChild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“MaxRequestsPerChild”个请求后将自动销毁。0意味着无限，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：
◆ 可防止意外的内存泄漏；
◆ 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。个人认为10000左右比较合适。
MaxClients是这些指令中最为重要的一个，设定的是Apache可以同时处理的请求，是对Apache性能影响最大的参数。其缺省值150是远远不够的，如果请求总数已达到这个值（可通过ps -ef|grep http|wc -l来确认），那么后面的请求就要排队，直到某个已处理请求完毕。这就是系统资源还剩下很多而HTTP访问却很慢的主要原因。系统管理员可以根据硬件配置和负载情况来动态调整这个值。虽然理论上这个值越大，可以处理的请求就越多，但Apache默认的限制不能大于256。如果把这个值设为大于256，那么Apache将无法起动。事实上，256对于负载稍重的站点也是不够的。在Apache 1.3中，这是个硬限制。如果要加大这个值，必须在“configure”前手工修改的源代码树下的src/include/httpd.h中查找256，就会发现“#define HARD_SERVER_LIMIT 256”这行。把256改为要增大的值（如4000），然后重新编译Apache即可。在Apache 2.0中新加入了ServerLimit指令，使得无须重编译Apache就可以加大MaxClients。下面是prefork配置段：
<IfModule prefork.c>
StartServers 10
MinSpareServers 10
MaxSpareServers 15
ServerLimit 2000
MaxClients 1000
MaxRequestsPerChild 10000
</IfModule>
上述配置中，ServerLimit的最大值是2000，对于大多数站点已经足够。如果一定要再加大这个数值，对位于源代码树下server/mpm/prefork/prefork.c中以下两行做相应修改即可：
#define DEFAULT_SERVER_LIMIT 256
#define MAX_SERVER_LIMIT 2000
worker的工作原理及配置
相对于prefork，worker是2.0 版中全新的支持多线程和多进程混合模型的MPM。由于使用线程来处理，所以可以处理相对海量的请求，而系统资源的开销要小于基于进程的服务器。但是，worker也使用了多进程，每个进程又生成多个线程，以获得基于进程服务器的稳定性。这种MPM的工作方式将是Apache 2.0的发展趋势。
在configure -with-mpm=worker后，进行make编译、make install安装。在缺省生成的httpd.conf中有以下配置段：
<IfModule worker.c>
StartServers 2
MaxClients 150
MinSpareThreads 25
MaxSpareThreads 75
ThreadsPerChild 25
MaxRequestsPerChild 0
</IfModule>
worker的工作原理是，由主控制进程生成“StartServers”个子进程，每个子进程中包含固定的ThreadsPerChild线程数，各个线程独立地处理请求。同样，为了不在请求到来时再生成线程，MinSpareThreads和MaxSpareThreads设置了最少和最多的空闲线程数；而MaxClients设置了所有子进程中的线程总数。如果现有子进程中的线程总数不能满足负载，控制进程将派生新的子进程。
MinSpareThreads和MaxSpareThreads的最大缺省值分别是75和250。这两个参数对Apache的性能影响并不大，可以按照实际情况相应调节。
ThreadsPerChild是worker MPM中与性能相关最密切的指令。ThreadsPerChild的最大缺省值是64，如果负载较大，64也是不够的。这时要显式使用ThreadLimit指令，它的最大缺省值是20000。上述两个值位于源码树server/mpm/worker/worker.c中的以下两行：
#define DEFAULT_THREAD_LIMIT 64
#define MAX_THREAD_LIMIT 20000
这两行对应着ThreadsPerChild和ThreadLimit的限制数。最好在configure之前就把64改成所希望的值。注意，不要把这两个值设得太高，超过系统的处理能力，从而因Apache不起动使系统很不稳定。
Worker模式下所能同时处理的请求总数是由子进程总数乘以ThreadsPerChild值决定的，应该大于等于MaxClients。如果负载很大，现有的子进程数不能满足时，控制进程会派生新的子进程。默认最大的子进程总数是16，加大时也需要显式声明ServerLimit（最大值是20000）。这两个值位于源码树server/mpm/worker/worker.c中的以下两行：
#define DEFAULT_SERVER_LIMIT 16
#define MAX_SERVER_LIMIT 20000
需要注意的是，如果显式声明了ServerLimit，那么它乘以ThreadsPerChild的值必须大于等于MaxClients，而且MaxClients必须是ThreadsPerChild的整数倍，否则Apache将会自动调节到一个相应值（可能是个非期望值）。下面是worker配置段：
<IfModule worker.c>
StartServers 3
MaxClients 2000
ServerLimit 25
MinSpareThreads 50
MaxSpareThreads 200
ThreadLimit 200
ThreadsPerChild 100
MaxRequestsPerChild 0
</IfModule>
通过上面的叙述，可以了解到Apache 2.0中prefork和worker这两个重要MPM的工作原理，并可根据实际情况来配置Apache相关的核心参数，以获得最大的性能和稳定性。
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