Nginx与FPM如何工作，涉及到PHP运行模式，我们首先要明白的一点就是，Nginx响应请求，本身并不解析php代码，而是通过一种通信协议，交给php解析器来执行。
了解CGI是理解Nginx与FPM工作机制的前提，一切从CGI说起。
CGI协议
我们已经知道了 CGI 协议是为了完成 Web 服务器和应用之间进行数据通信这个问题。那么，这一节我们就来看看究竟它们之间是如何进行通信的。
简单来讲 CGI 协议它描述了 Web 服务器和应用程序之间进行数据传输的格式，并且只要我们的编程语言支持标准输入（STDIN）、标准输出（STDOUT）以及环境变量等处理，你就可以使用它来编写一个 CGI 程序。
CGI 的运行原理
当用户访问我们的 Web 应用时，会发起一个 HTTP 请求。最终 Web 服务器接收到这个请求。
Web 服务器创建一个新的 CGI 进程。在这个进程中，将 HTTP 请求数据已一定格式解析出来，并通过标准输入和环境变量传入到 URL 指定的 CGI 程序（PHP 应用 $_SERVER）。
Web 应用程序处理完成后将返回数据写入到标准输出中，Web 服务器进程则从标准输出流中读取到响应，并采用 HTTP 协议返回给用户响应。
一句话就是 Web 服务器中的 CGI 进程将接收到的 HTTP 请求数据读取到环境变量中，通过标准输入转发给 PHP 的 CGI 程序；当 PHP 程序处理完成后，Web 服务器中的 CGI 进程从标准输出中读取返回数据，并转换回 HTTP 响应消息格式，最终将页面呈献给用户。然后 Web 服务器关闭掉这个 CGI 进程。
可以说 CGI 协议特别擅长处理 Web 服务器和 Web 应用的通信问题。然而，它有一个严重缺陷，对于每个请求都需要重新 fork 出一个 CGI 进程，处理完成后立即关闭。
CGI 协议的缺陷
每次处理用户请求，都需要重新 fork CGI 子进程、销毁 CGI 子进程。
一系列的 I/O 开销降低了网络的吞吐量，造成了资源的浪费，在大并发时会产生严重的性能问题。
FastCGI 协议
从功能上来讲，CGI 协议已经完全能够解决 Web 服务器与 Web 应用之间的数据通信问题。但是由于每个请求都需要重新 fork 出 CGI 子进程导致性能堪忧，所以基于 CGI 协议的基础上做了改进便有了 FastCGI 协议，它是一种常驻型的 CGI 协议。
本质上来将 FastCGI 和 CGI 协议几乎完全一样，它们都可以从 Web 服务器里接收到相同的数据，不同之处在于采取了不同的通信方式。
再来回顾一下 CGI 协议每次接收到 HTTP 请求时，都需要经历 fork 出 CGI 子进程、执行处理并销毁 CGI 子进程这一系列工作。
而 FastCGI 协议采用 进程间通信（IPC） 来处理用户的请求，下面我们就来看看它的运行原理。
FastCGI 协议运行原理
FastCGI 进程管理器启动时会创建一个 主（Master） 进程和多个 CGI 解释器进程（Worker 进程），然后等待 Web 服务器的连接。
Web 服务器接收 HTTP 请求后，将 CGI 报文通过 套接字（UNIX 或 TCP Socket）进行通信，将环境变量和请求数据写入标准输入,转发到 CGI 解释器进程。
CGI 解释器进程完成处理后将标准输出和错误信息从同一连接返回给 Web 服务器。
CGI 解释器进程等待下一个 HTTP 请求的到来。
为什么是 FastCGI 而非 CGI 协议
如果仅仅因为工作模式的不同，似乎并没有什么大不了的。并没到非要选择 FastCGI 协议不可的地步。
然而，对于这个看似微小的差异，但意义非凡，最终的结果是实现出来的 Web 应用架构上的差异。
CGI 与 FastCGI 架构
在 CGI 协议中，Web 应用的生命周期完全依赖于 HTTP 请求的声明周期。
对每个接收到的 HTTP 请求，都需要重启一个 CGI 进程来进行处理，处理完成后必须关闭 CGI 进程，才能达到通知 Web 服务器本次 HTTP 请求处理完成的目的。
但是在 FastCGI 中完全不一样。
FastCGI 进程是常驻型的，一旦启动就可以处理所有的 HTTP 请求，而无需直接退出。
PHP-FPM
其实讲解完 CGI 和 FastCGI 协议，基本上我们就已经研究完 「Web 服务器与 PHP 应用之间的通信机制」这个问题了。但是对于我们 PHP 软件工程师来讲，可能还会遇到「什么是 PHP-FPM」及其相关问题。这里我们一并来稍微讲解一下。
PHP-FPM 是 FastCGI 进程管理器（PHP FastCGI Process Manager），用于替换 PHP 内核的 FastCGI 的大部分附加功能（或者说一种替代的 PHP FastCGI 实现），对于高负载网站是非常有用的。
下面是官网中获取到的它所支持的特性：
支持平滑停止 / 启动的高级进程管理功能；
可以工作于不同的 uid/gid/chroot 环境下，并监听不同的端口和使用不同的 php.ini 配置文件（可取代 safe_mode 的设置）；
stdout 和 stderr 日志记录；
在发生意外情况的时候能够重新启动并缓存被破坏的 opcode；
文件上传优化支持；
“慢日志” - 记录脚本（不仅记录文件名，还记录 PHP backtrace 信息，可以使用 ptrace 或者类似工具读取和分析远程进程的运行数据）运行所导致的异常缓慢；
fastcgi_finish_request() - 特殊功能：用于在请求完成和刷新数据后，继续在后台执行耗时的工作（录入视频转换、统计处理等）；
动态／静态子进程产生；
基本 SAPI 运行状态信息（类似 Apache 的 mod_status）；
基于 php.ini 的配置文件。
那么 PHP-FPM 是如何工作的呢？
PHP-FPM 进程管理器有两种进程组成，一个 Master 进程和多个 Worker 进程。Master 进程负责监听端口，接收来自 Web 服务器的请求，然后指派具体的 Worker 进程处理请求；worker 进程则一般有多个 (依据配置决定进程数)，每个进程内部都嵌入了一个 PHP 解释器，用来执行 PHP 代码。
Nginx 服务器如何与 FastCGI 协同工作
Nginx 服务器无法直接与 FastCGI 服务器进行通信，需要启用 ngx_http_fastcgi_module 模块进行代理配置，才能将请求发送给 FastCGI 服务。
其中，包括我们熟知的配置指令：
fastcgi_pass 用于设置 FastCGI 服务器的 IP 地址（TCT 套接字）或 UNIX 套接字。
fastcgi_param 设置传入 FastCGI 服务器的参数。
你可以到 PHP FastCGI 实例教程 学习一些基本使用。