Django之WSGI浅谈

Posted 2021-02-14 ray-h

一、什么是Web框架

框架，即framework，特指为解决一个开放性问题而设计的具有一定约束性的支撑结构，使用框架可以帮你快速开发特定的系统。

浏览器与服务器之间发起HTTP请求：

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。

对于所有的Web应用，本质上其实就是一个socket服务端，用户的浏览器其实就是一个socket客户端。

import socket

def handle_request(client):

    buf = client.recv(1024)
    client.send("HTTP/1.1 200 OK

".encode("utf8"))
    client.send("<h1 style=‘color:red‘>Hello, yuan</h1>".encode("utf8"))

def main():
    sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    sock.bind((‘localhost‘,8001))
    sock.listen(5)

    while True:
        connection, address = sock.accept()
        handle_request(connection)
        connection.close()

if __name__ == ‘__main__‘:

    main()

View Code

接受HTTP请求、解析HTTP请求、发送HTTP响应都是底层的东西，如果要研究这些底层那得花上一定的时间。因此我们不希望接触到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。

二、WSGI

Python Web Server Gateway Interface，翻译过来时Python web服务器网关接口，实际上就是一种协议，我们的应用(Django,Flask)实现了WSGI，就可以配合实现了WSGI(uWSGI,gunicorn)的服务器工作了。
以下是结构图：

两级结构

在这种结构里,uWSGI作为服务器，它用到了HTTP协议以及wsgi协议，flask应用作为application，实现了wsgi协议。当有客户端发来请求，uWSGI接受请求，调用flask app得到相应，之后相应给客户端。
这里说一点，通常来说，Flask等web框架会自己附带一个wsgi服务器(这就是flask应用可以直接启动的原因)，但是这只是在开发阶段用到的，在生产环境是不够用的，所以用到了uwsgi这个性能高的wsgi服务器。

三级结构

这种结构里，uWSGI作为中间件，它用到了uwsgi协议(与nginx通信)，wsgi协议(调用Flask app)。当有客户端发来请求，nginx先做处理(静态资源是nginx的强项)，无法处理的请求(uWSGI),最后的相应也是nginx回复给客户端的。

多了一层反向代理有什么好处？

提高web server性能(uWSGI处理静态资源不如nginx;nginx会在收到一个完整的http请求后再转发给wWSGI)
nginx可以做负载均衡(前提是有多个服务器)
保护了实际的web服务器(客户端是和nginx交互而不是uWSGI)

示例1:

from wsgiref.simple_server import make_server

def application(environ, start_response):
    start_response(‘200 OK‘, [(‘Content-Type‘, ‘text/html‘)])
    return [b‘<h1>Hello, web!</h1>‘]

httpd = make_server(‘‘, 8080, application)

print(‘Serving HTTP on port 8080...‘)
# 开始监听HTTP请求:
httpd.serve_forever()

test1.py

浏览器效果：

注意：
①整个application()函数本身没有涉及到任何解析HTTP的部分，也就是说，底层代码不需要我们自己编写，我们只负责在更高层次上考虑如何响应请求就可以了。
②Python内置了一个WSGI服务器，这个模块叫wsgiref
③application()函数就是符合WSGI标准的一个HTTP处理函数，它接收两个参数：
    //environ：一个包含所有HTTP请求信息的dict对象；
    //start_response：一个发送HTTP响应的函数。

④在application()函数中，调用：
start_response(‘200 OK‘, [(‘Content-Type‘, ‘text/html‘)])
就发送了HTTP响应的Header，注意Header只能发送一次，也就是只能调用一次start_response()函数。
start_response()函数接收两个参数，一个是HTTP响应码，一个是一组list表示的HTTP Header，每个Header用一个包含两个str的tuple表示。
通常情况下，都应该把Content-Type头发送给浏览器。其他很多常用的HTTP Header也应该发送。
⑤最后，函数的返回值b‘<h1>Hello, web!</h1>‘将作为HTTP响应的Body发送给浏览器。

示例2：

调用本身的HTML响应给浏览器

from wsgiref.simple_server import make_server


def application(environ, start_response):
    # start_response(‘200 OK‘, [(‘Content-Type‘, ‘text/html‘)])

    print(environ[‘PATH_INFO‘])
    path = environ[‘PATH_INFO‘]
    start_response(‘200 OK‘, [(‘Content-Type‘, ‘text/html‘)])
    f1 = open("index1.html", "rb")
    data1 = f1.read()
    f2 = open("index2.html", "rb")
    data2 = f2.read()

    if path == "/test1":
        return [data1]
    elif path == "/test2":
        return [data2]
    else:
        return ["<h1>404</h1>".encode(‘utf8‘)]


    return [b‘<h1>Hello, web!</h1>‘]


httpd = make_server(‘‘, 8080, application)

print(‘Serving HTTP on port 8080...‘)
# 开始监听HTTP请求:
httpd.serve_forever()

test2.py