引言
了解了HTTP协议和HTML文档,我们其实就明白了一个Web应用的本质就是:
1.浏览器发送一个HTTP请求; 2.服务器收到请求,生成一个HTML文档; 3.服务器把HTML文档作为HTTP响应的Body发送给浏览器; 4.浏览器收到HTTP响应,从HTTP Body取出HTML文档并显示。
所以,最简单的Web应用就是先把HTML用文件保存好,用一个现成的HTTP服务器软件,接收用户请求,从文件中读取HTML,返回。Apache、Nginx、Lighttpd等这些常见的静态服务器就是干这件事情的。
如果要动态生成HTML,就需要把上述步骤自己来实现。不过,接受HTTP请求、解析HTTP请求、发送HTTP响应都是苦力活,如果我们自己来写这些底层代码,还没开始写动态HTML呢,就得花个把月去读HTTP规范。
正确的做法是底层代码由专门的服务器软件实现,我们用Python专注于生成HTML文档。因为我们不希望接触到TCP连接、HTTP原始请求和响应格式,所以,需要一个统一的接口,让我们专心用Python编写Web业务。
这个接口就是WSGI:Web Server Gateway Interface。
一:WSGI介绍
1:介绍
WSGI是Web 服务器(uWSGI)与 Web 应用程序或应用框架(Django)之间的一种低级别的接口
WSGI:全称是Web Server Gateway Interface,WSGI不是服务器,python模块,框架,API或者任何软件,只是一种规范,描述web server如何与web application通信的规范。server和application的规范在PEP 3333中有具体描述。要实现WSGI协议,必须同时实现web server和web application,当前运行在WSGI协议之上的web框架有Torando,Flask,Django
uwsgi:与WSGI一样是一种通信协议,是uWSGI服务器的独占协议,用于定义传输信息的类型(type of information),每一个uwsgi packet前4byte为传输信息类型的描述,与WSGI协议是两种东西,据说该协议是fcgi协议的10倍快。
uWSGI:是一个web服务器,实现了WSGI协议、uwsgi协议、http协议等。
WSGI协议主要包括server和application两部分:
WSGI server负责从客户端接收请求,将request转发给application,将application返回的response返回给客户端;
WSGI application接收由server转发的request,处理请求,并将处理结果返回给server。application中可以包括多个栈式的中间件(middlewares),这些中间件需要同时实现server与application,因此可以在WSGI服务器与WSGI应用之间起调节作用:对服务器来说,中间件扮演应用程序,对应用程序来说,中间件扮演服务器。
WSGI协议其实是定义了一种server与application解耦的规范,即可以有多个实现WSGI server的服务器,也可以有多个实现WSGI application的框架,那么就可以选择任意的server和application组合实现自己的web应用。例如uWSGI和Gunicorn都是实现了WSGI server协议的服务器,Django,Flask是实现了WSGI application协议的web框架,可以根据项目实际情况搭配使用
2:WSGI规范
WSGI规范如下:
- 服务器的请求处理程序中要调用符合WSGI规范的网关接口;
- 网关接口调用应用程序,并且要定义start_response(status, headers)函数,用于返回响应;
- 应用程序中实现一个函数或者一个可调用对象webapp(environ, start_response)。其中environ是环境设置的字典,由服务器和WSGI网关接口设置,start_response是由网关接口定义的函数。
在Python标准库中,wsgiref包就是符合WSGI标准的Web服务实现。后面简单对wsgiref包进行介绍,以此来对符合WSGI标准的Web服务的实现过程进行梳理。
二:实现WSGI
WSGI接口定义非常简单,它只要求Web开发者实现一个函数,就可以响应HTTP请求。我们来看一个最简单的Web版本的“Hello, web!”:
def application(environ, start_response): start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')]) return [b'<h1>Hello, web!</h1>']
然后,再编写一个server.py
,负责启动WSGI服务器,加载application()
函数:
# server.py # 从wsgiref模块导入: from wsgiref.simple_server import make_server # 导入我们自己编写的application函数: from hello import application # 创建一个服务器,IP地址为空,端口是8000,处理函数是application: httpd = make_server('', 8000, application) print('Serving HTTP on port 8000...') # 开始监听HTTP请求: httpd.serve_forever()
小结
无论多么复杂的Web应用程序,入口都是一个WSGI处理函数。HTTP请求的所有输入信息都可以通过environ
获得,HTTP响应的输出都可以通过start_response()
加上函数返回值作为Body。
复杂的Web应用程序,光靠一个WSGI函数来处理还是太底层了,我们需要在WSGI之上再抽象出Web框架,进一步简化Web开发。
参考资料
http://python.jobbole.com/88637/
http://python.jobbole.com/88653/
https://www.liaoxuefeng.com/wiki/0014316089557264a6b348958f449949df42a6d3a2e542c000/001432012393132788f71e0edad4676a3f76ac7776f3a16000