Apache工作的三种模式：Prefork、Worker、Event

Apache 的三种工作模式（Prefork、Worker、Event）

Web服务器Apache目前一共有三种稳定的MPM（Multi-Processing Module，多进程处理模块）模式。

它们分别是prefork，worker、event，它们同时也代表这Apache的演变和发展。

如何查看我们的Apache的工作模式呢？可以使用httpd -V 命令查看，如我安装的Apache 2.4版本。

# httpd -V
Server version: Apache/2.4.34 (Unix)
Server built:   Aug  2 2018 19:44:29
Server's Module Magic Number: 20120211:79
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:     event
  threaded:     yes (fixed thread count)
    forked:     yes (variable process count)

或者，更直接的命令 httpd -l 或 apachectl -V | grep -i mpm

# httpd -l
Compiled in modules:
  core.c
  mod_so.c
  http_core.c
  event.c
# apachectl -V | grep -i mpm
Server MPM:     event

这里使用的是event模式，在apache的早期版本2.0默认prefork，2.2版本是worker，2.4版本是event，详见米扑博客：Apache 服务器负载低访问慢的原因分析和优化方案

在configure配置编译参数的时候，可以使用--with-mpm=prefork|worker|event 来指定编译为那一种MPM，当然也可以用编译为三种都支持：--enable-mpms-shared=all，这样在编译的时候会在modules目录下自动编译出三个MPM文件的so，然后通过修改httpd.conf配置文件更改MPM

vim /usr/local/httpd/conf/httpd.conf

#LoadModule mpm_prefork_module   modules/mod_mpm_prefork.so
#LoadModule mpm_worker_module    modules/mod_mpm_worker.so
LoadModule mpm_event_module     modules/mod_mpm_event.so

1、Prefork MPM

Prefork MPM实现了一个非线程的、预派生的web服务器。它在Apache启动之初，就先预派生一些子进程，然后等待连接；可以减少频繁创建和销毁进程的开销，每个子进程只有一个线程，在一个时间点内，只能处理一个请求。这是一个成熟稳定，可以兼容新老模块，也不需要担心线程安全问题，但是一个进程相对占用资源，消耗大量内存，不擅长处理高并发的场景。

mpm配置路径：

1）在 httpd.conf文件配置，引入了二级目录

vim /usr/local/httpd/conf/httpd.conf

# Server-pool management (MPM specific)
Include conf/extra/httpd-mpm.conf

2）继续查看二级目录 httpd-mpm.conf 配置文件

vim /usr/local/httpd/conf/extra/httpd-mpm.conf

<IfModule mpm_prefork_module>
#    StartServers             5
#    MinSpareServers          5
#    MaxSpareServers         10
#    MaxRequestWorkers      250
#    MaxConnectionsPerChild   0
    StartServers             10
    MinSpareServers          10
    MaxSpareServers          20
    MaxRequestWorkers       250
    MaxConnectionsPerChild  500
</IfModule>

如何配置在Apache的配置文件httpd.conf的配置方式：

<IfModule mpm_prefork_module> 
	StartServers 5 
	MinSpareServers 5 
	MaxSpareServers 10 
	MaxRequestWorkers 250 
	MaxConnectionsPerChild 1000 
</IfModule>

StartServers 服务器启动时建立的子进程数量，prefork默认是5，

MinSpareServers 空闲子进程的最小数量，默认5；如果当前空闲子进程数少于MinSpareServers ，那么Apache将以最大每秒一个的速度产生新的子进程。此参数不要设的太大，会占用内存资源。

MaxSpareServers 空闲子进程的最大数量，默认10；如果当前有超过MaxSpareServers数量的空闲子进程，那么父进程会杀死多余的子进程。此参数也不需要设置太大，会占用内存资源。如果将其设置比MinSpareServers 小，Apache会自动将其修改为MinSpareServers +1的数量。

MaxRequestWorkers 限定服务器同一时间内客户端最大接入的请求数量，默认是256；任何超过了MaxRequestWorkers限制的请求都要进入等待队列，一旦一个个连接被释放，队列中的请求才将得到服务，如果要增大这个数值，必须先增大ServerLimit。在Apache2.3.1版本之前这参数MaxRequestWorkers被称为MaxClients。

MaxConnectionsPerChild 每个子进程在其生命周期内允许最大的请求数量，如果请求总数已经达到这个数值，子进程将会结束，如果设置为0，子进程将永远不会结束。在Apache2.3.9之前称之为MaxRequestsPerChild。

这里建议设置为非零，注意原因：

1）能够防止(偶然的)内存泄漏无限进行，从而耗尽内存。

2）给进程一个有限寿命，从而有助于当服务器负载减轻的时候减少活动进程的数量(重生的机会)。

2、Worker MPM

worker和prefork模式相比，worker使用了多进程和多线程的混合模式，worker模式也同样会先预派生一些子进程，然后每个子进程创建一些线程，同时包括一个监听线程，每个请求过来会被分配到一个线程来服务。线程比起进程会更轻量，因为线程是通过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worker会比prefork有更多可用的线程，表现会更优秀一些；另外，如果一个线程出现了问题也会导致同一进程下的线程出现问题，如果是多个线程出现问题，也只是影响Apache的一部分，而不是全部。由于用到多进程多线程，需要考虑到线程的安全了，在使用keep-alive长连接的时候，某个线程会一直被占用，即使中间没有请求，需要等待到超时才会被释放（该问题在prefork模式下也存在）。

如何配置在Apache的配置文件httpd.conf的配置方式：

<IfModule mpm_worker_module> 
	StartServers 3 
	ServerLimit 16 
	MinSpareThreads 75 
	MaxSpareThreads 250 
	ThreadsPerChild 25 
	MaxRequestWorkers 400 
	MaxConnectionsPerChild 1000 
</IfModule>

配置参数解释：

StartServers 服务器启动时建立的子进程数量，在workers模式下默认是3

ServerLimit 系统配置的最大进程数量，默认是16不显示，可自定义添加上，例如16

MinSpareThreads 空闲子线程的最小数量，默认75，平均每个进程分配25个线程

MaxSpareThreads 空闲子线程的最大数量，默认240，平均每个进程分配80个线程

ThreadsPerChild 每个子进程产生的线程数量，默认是64，可以自定义指定，例如75

MaxRequestWorkers / MaxClients 限定服务器同一时间内客户端最大接入的请求数量. 任何超过了MaxRequestWorkers限制的请求都要进入等待队列

这里建议设置为非零，注意原因：

1）能够防止(偶然的)内存泄漏无限进行，从而耗尽内存；

2）给进程一个有限寿命，从而有助于当服务器负载减轻的时候减少活动进程的数量(重生的机会)。

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MaxRequestWorkers，否则会报错。任何超过了MaxRequestWorkers限制的请求都要进入等待队列

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ServerLimit 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）。

需要注意的是，如果显式声明了ServerLimit，那么它乘以 MaxRequestWorkers必须是threadsPerChild的整数倍，否则 Apache将会自动调节到一个相应值。

3、Event MPM

这是Apache最新的工作模式，apache版本2.4后才支持。它和worker模式很像，不同的是在于它解决了keep-alive长连接的时候占用线程资源被浪费的问题，在event工作模式中，会有一些专门的线程用来管理这些keep-alive类型的线程，当有真实请求过来的时候，将请求传递给服务器的线程，执行完毕后，又允许它释放。这增强了在高并发场景下的请求处理。

如何配置在Apache的配置文件httpd.conf的配置方式：

<IfModule mpm_event_module> 
	StartServers 3 
	ServerLimit 16 
	MinSpareThreads 75 
	MaxSpareThreads 250 
	ThreadsPerChild 25 
	MaxRequestWorkers 400 
	MaxConnectionsPerChild 1000 
</IfModule>

event 模式与 worker 模式完全一样，参考 worker 模式参数即可，这里不再重复。

vim /usr/local/httpd/conf/extra/httpd-mpm.conf

# event MPM
# StartServers: initial number of server processes to start
# MinSpareThreads: minimum number of worker threads which are kept spare
# MaxSpareThreads: maximum number of worker threads which are kept spare
# ThreadsPerChild: constant number of worker threads in each server process
# MaxRequestWorkers: maximum number of worker threads
# MaxConnectionsPerChild: maximum number of connections a server process serves
#                         before terminating
<IfModule mpm_event_module>
#    StartServers             3
#    MinSpareThreads         75
#    MaxSpareThreads        250
#    ThreadsPerChild         25
#    MaxRequestWorkers      400
#    MaxConnectionsPerChild   0
    StartServers              3
    ServerLimit              16
    MinSpareThreads          75  
    MaxSpareThreads         250 
    ThreadsPerChild          25  
    MaxRequestWorkers       400 
    MaxConnectionsPerChild 2000
</IfModule>


## 需注意
# 1) ServerLimit * ThreadsPerChild >= MaxRequestWorkers，保证进程数和每个进程的线程数乘积大于等于最大请求处理数
# 2) MaxRequestWorkers 需是 ThreadsPerChild 的整数倍，例如 400 / 25 = 16倍

Apache httpd 能更好的为有特殊要求的站点定制。

例如，要求更高伸缩性的站点可以选择使用线程的 MPM，即 worker 或 event；需要可靠性或者与旧软件兼容的站点可以使用 prefork。

查看进程和线程数

## 查看进程数
# ps -ef | grep -v grep | grep "httpd" | wc -l 
6

## 查看线程数
# ps -efL | grep -v grep | grep "httpd" | wc -l
230

常见问题

查看apache的error日志，可以发现许多系统运行中的问题。

vim /usr/local/httpd/logs/error_log

server reached MaxRequestWorkers setting

[mpm_prefork:error] [pid 1134] AH00161: server reached MaxRequestWorkers setting, consider raising the MaxRequestWorkers setting

进程或者线程数目达到了MaxRequestWorkers，可以考虑增加这个值，当然先考虑增加硬件，如内存大小、CPU、SSD硬盘等。

scoreboard is full

[mpm_event:error] [pid 7555:tid 140058436118400] AH00485: scoreboard is full, not at MaxRequestWorkers

这个问题好像是apache2自带的bug，我们无力解决。好在这个问题一般只会影响单个线程，所以暂时可以忍。

StackOverflow： Scoreboard is full,not at MaxRequestWorkers

1、I had this same problem. I tried different Apache versions and MPMs. I seem to get this alot with MPM Worker. Also error does not reoccur using Apache 2.2.2，Are you using cPanel? IF so try /upcp --force and increase StartServers to a higher amount like 50 as that's all I did to get this error away.

2、Try EnableMMAP Off in 00_default_settings.conf

apache 主要版本有：