PYTHON -WSGI介面

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瞭解了HTTP協議和HTML文檔，我們其實就明白了一個Web應用的本質就是：

1. 瀏覽器發送一個HTTP請求；

2. 伺服器收到請求，產生一個HTML文檔；

3. 伺服器把HTML文檔作為HTTP響應的Body發送給瀏覽器；

4. 瀏覽器收到HTTP響應，從HTTP Body取出HTML文檔並顯示。

所以，最簡單的Web應用就是先把HTML用檔案儲存好，用一個現成的HTTP伺服器軟體，接收使用者請求，從檔案中讀取HTML，返回。Apache、Nginx、Lighttpd等這些常見的靜態伺服器就是幹這件事情的。

如果要動態產生HTML，就需要把上述步驟自己來實現。不過，接受HTTP請求、解析HTTP請求、發送HTTP響應都是苦力活，如果我們自己來寫這些底層代碼，還沒開始寫動態HTML呢，就得花個把月去讀HTTP規範。

正確的做法是底層代碼由專門的伺服器軟體實現，我們用Python專註於產生HTML文檔。因為我們不希望接觸到TCP串連、HTTP原始請求和響應格式，所以，需要一個統一的介面，讓我們專心用Python編寫Web業務。

這個介面就是WSGI：Web Server Gateway Interface。

WSGI介面定義非常簡單，它只要求Web開發人員實現一個函數，就可以響應HTTP請求。我們來看一個最簡單的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>‘]

上面的application()函數就是符合WSGI標準的一個HTTP處理函數，它接收兩個參數：

• environ：一個包含所有HTTP請求資訊的dict對象；

• start_response：一個發送HTTP響應的函數。

在application()函數中，調用：

start_response(‘200 OK‘, [(‘Content-Type‘, ‘text/html‘)])

就發送了HTTP響應的Header，注意Header只能發送一次，也就是只能調用一次start_response()函數。start_response()函數接收兩個參數，一個是HTTP響應碼，一個是一組list表示的HTTP Header，每個Header用一個包含兩個str的tuple表示。

通常情況下，都應該把Content-Type頭髮送給瀏覽器。其他很多常用的HTTP Header也應該發送。

然後，函數的傳回值b‘<h1>Hello, web!</h1>‘將作為HTTP響應的Body發送給瀏覽器。

有了WSGI，我們關心的就是如何從environ這個dict對象拿到HTTP請求資訊，然後構造HTML，通過start_response()發送Header，最後返回Body。

整個application()函數本身沒有涉及到任何解析HTTP的部分，也就是說，底層代碼不需要我們自己編寫，我們只負責在更高層次上考慮如何響應請求就可以了。

不過，等等，這個application()函數怎麼調用？如果我們自己調用，兩個參數environ和start_response我們沒法提供，返回的bytes也沒法發給瀏覽器。

所以application()函數必須由WSGI伺服器來調用。有很多符合WSGI規範的伺服器，我們可以挑選一個來用。但是現在，我們只想儘快測試一下我們編寫的application()函數真的可以把HTML輸出到瀏覽器，所以，要趕緊找一個最簡單的WSGI伺服器，把我們的Web應用程式跑起來。

好訊息是Python內建了一個WSGI伺服器，這個模組叫wsgiref，它是用純Python編寫的WSGI伺服器的參考實現。所謂“參考實現”是指該實現完全符合WSGI標準，但是不考慮任何運行效率，僅供開發與測試使用。

運行WSGI服務

我們先編寫hello.py，實現Web應用程式的WSGI處理函數：

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

然後，再編寫一個server.py，負責啟動WSGI伺服器，載入application()函數：

# server.py# 從wsgiref模組匯入:from wsgiref.simple_server import make_server# 匯入我們自己編寫的application函數:from hello import application# 建立一個伺服器，IP地址為空白，連接埠是8000，處理函數是application:httpd = make_server(‘‘, 8000, application)print(‘Serving HTTP on port 8000...‘)# 開始監聽HTTP請求:httpd.serve_forever()

確保以上兩個檔案在同一個目錄下，然後在命令列輸入python server.py來啟動WSGI伺服器：

注意：如果8000連接埠已被其他程式佔用，啟動將失敗，請修改成其他連接埠。

啟動成功後，開啟瀏覽器，輸入http://localhost:8000/，就可以看到結果了：

在命令列可以看到wsgiref列印的log資訊：

按Ctrl+C終止伺服器。

如果你覺得這個Web應用太簡單了，可以稍微改造一下，從environ裡讀取PATH_INFO，這樣可以顯示更加動態內容：

# hello.pydef application(environ, start_response):    start_response(‘200 OK‘, [(‘Content-Type‘, ‘text/html‘)])    body = ‘<h1>Hello, %s!</h1>‘ % (environ[‘PATH_INFO‘][1:] or ‘web‘)    return [body.encode(‘utf-8‘)]

你可以在地址欄輸入使用者名稱作為URL的一部分，將返回Hello, xxx!：

是不是有點Web App的感覺了？

小結

無論多麼複雜的Web應用程式，入口都是一個WSGI處理函數。HTTP請求的所有輸入資訊都可以通過environ獲得，HTTP響應的輸出都可以通過start_response()加上函數傳回值作為Body。

複雜的Web應用程式，光靠一個WSGI函數來處理還是太底層了，我們需要在WSGI之上再抽象出Web架構，進一步簡化Web開發。

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