科普：WSGI 是什么，看完保证懂
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2020-10-31 04:36
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写了几年 python web 开发，却还不知道WSGI是什么东西，是不是大有人在。说来也正常，因为作为开发者很少需要去了解wsgi是什么，也能把网站做出来。
但是如果你想自己写个web框架玩玩，就不得不去了解wsgi了。
回顾一下，我们在用python做web开发的时候，一般基于某个web框架来开发，django或者是flask等其它框架。业务开发完成后，就要部署到某台服务器中提供对外的访问。
看这个图你就明白了
这里的uwsgi或者gunicorn扮演的角色就是web服务器的角色，这里的服务器是软件层面的服务器，用于处理浏览器发过来的HTTP请求以及将响应结果返回给前端。而Web框架的主要任务就是处理业务逻辑生成结果给web服务器，再由web服务器返回给浏览器。
而web框架和web服务器之间的通信需要遵循一套规范，这个规范就是WSGI了。
为什么要搞这么一套规范出来？规范就是为了统一标准，方便大家所用
想象一下，我们手机充电的接口现在都是Type-c的，Type-c 就是一种规范， 手机厂商按照这个规范去生产手机， 充电器厂商按照Type-c的规范生产充电器，不同厂商的手机就可以和不同厂商的充电器搭配使用。而苹果却自成一套规范，最后导致Android充电器无法给苹果充电。
那如何写出一个符合 WSGI规范的应用（框架）程序和服务器呢？
如上图所示，左边是web服务器，右边是web框架，或者说应用程序。
应用程序
WSGI规定应用程序必须是一个可调用对象（可调用对象可以是函数，也可以是类，还可以是实现了 __call__的实例对象），而且必须接受两个参数，该对象的返回值必须是可迭代对象。
我们可以写个最简单的应用程序的例子
HELLO_WORLD = b"Hello world!\n"
def application(environ, start_response):
status = '200 OK'
response_headers = [('Content-type', 'text/plain')]
start_response(status, response_headers)
return [HELLO_WORLD]
代码可左右滑动
application 是一个函数，肯定是可调用对象，然后接收两个参数，两个参数分别是：environ和start_response
environ是一个字典，里面储存了HTTP request相关的所有内容，比如header、请求参数等等
start_response是一个WSGI 服务器传递过来的函数，用于将response header，状态码传递给Server。
调用 start_response 函数负责将响应头、状态码传递给服务器， 响应体则由application函数返回给服务器， 一个完整的http response 就由这两个函数提供。
但凡是实现了wsgi的web框架都会有这样一个可调用对象
服务器
WSGI 服务器端做的事情就是每次接收HTTP请求，构建environ对象，然后调用application对象，最后将HTTP Response返回给浏览器。
下面就是一个完整的wsgi server 的代码
import socket
import sys
from io import StringIO
class WSGIServer(object):
address_family = socket.AF_INET
socket_type = socket.SOCK_STREAM
request_queue_size = 1
def __init__(self, server_address):
# Create a listening socket
self.listen_socket = listen_socket = socket.socket(
self.address_family,
self.socket_type
)
# Allow to reuse the same address
listen_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
# Bind
listen_socket.bind(server_address)
# Activate
listen_socket.listen(self.request_queue_size)
# Get server host name and port
host, port = self.listen_socket.getsockname()[:2]
self.server_name = socket.getfqdn(host)
self.server_port = port
# Return headers set by Web framework/Web application
self.headers_set = []
def set_app(self, application):
self.application = application
def serve_forever(self):
listen_socket = self.listen_socket
while True:
# New client connection
self.client_connection, client_address = listen_socket.accept()
# Handle one request and close the client connection. Then
# loop over to wait for another client connection
self.handle_one_request()
def handle_one_request(self):
self.request_data = request_data = self.client_connection.recv(1024)
# Print formatted request data a la 'curl -v'
print(''.join(
'< {line}\n'.format(line=line)
for line in request_data.splitlines()
))
self.parse_request(request_data)
# Construct environment dictionary using request data
env = self.get_environ()
# It's time to call our application callable and get
# back a result that will become HTTP response body
result = self.application(env, self.start_response)
# Construct a response and send it back to the client
self.finish_response(result)
def parse_request(self, text):
request_line = text.splitlines()[0]
request_line = request_line.rstrip('\r\n')
# Break down the request line into components
(self.request_method, # GET
self.path, # /hello
self.request_version # HTTP/1.1
) = request_line.split()
def get_environ(self):
env = {}
# The following code snippet does not follow PEP8 conventions
# but it's formatted the way it is for demonstration purposes
# to emphasize the required variables and their values
#
# Required WSGI variables
env['wsgi.version'] = (1, 0)
env['wsgi.url_scheme'] = 'http'
env['wsgi.input'] = StringIO.StringIO(self.request_data)
env['wsgi.errors'] = sys.stderr
env['wsgi.multithread'] = False
env['wsgi.multiprocess'] = False
env['wsgi.run_once'] = False
# Required CGI variables
env['REQUEST_METHOD'] = self.request_method # GET
env['PATH_INFO'] = self.path # /hello
env['SERVER_NAME'] = self.server_name # localhost
env['SERVER_PORT'] = str(self.server_port) # 8888
return env
def start_response(self, status, response_headers, exc_info=None):
# Add necessary server headers
server_headers = [
('Date', 'Tue, 31 Mar 2015 12:54:48 GMT'),
('Server', 'WSGIServer 0.2'),
]
self.headers_set = [status, response_headers + server_headers]
# To adhere to WSGI specification the start_response must return
# a 'write' callable. We simplicity's sake we'll ignore that detail
# for now.
# return self.finish_response
def finish_response(self, result):
try:
status, response_headers = self.headers_set
response = 'HTTP/1.1 {status}\r\n'.format(status=status)
for header in response_headers:
response += '{0}: {1}\r\n'.format(*header)
response += '\r\n'
for data in result:
response += data
# Print formatted response data a la 'curl -v'
print(''.join(
'> {line}\n'.format(line=line)
for line in response.splitlines()
))
self.client_connection.sendall(response)
finally:
self.client_connection.close()
SERVER_ADDRESS = (HOST, PORT) = 'localhost', 8080
def make_server(server_address, application):
server = WSGIServer(server_address)
server.set_app(application)
return server
if __name__ == '__main__':
httpd = make_server(SERVER_ADDRESS, application)
print('WSGIServer: Serving HTTP on port {port} ...\n'.format(port=PORT))
httpd.serve_forever()
代码可左右滑动
当然，如果只是写个用于开发环境用的server，用不着这么麻烦自己造轮子，因为python内置模块中就提供有 wsgi server 的功能。
from wsgiref.simple_server import make_server
srv = make_server('localhost', 8080, application)
srv.serve_forever()以上就是关于wsgi的简介，深入了解wsgi可以熟悉下PEP333
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