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wsgi初探
小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.
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wsgi初探
前言
本文不涉及WSGI的具體協議的介紹，也不會有協議完整的實現，甚至描述中還會摻雜著本人自己對于WSGI的見解。所有的WSGI官方定義請看http://www.python.org/dev/peps/pep-3333/。
WSGI是什么？
WSGI的官方定義是，the Python Web Server Gateway Interface。從名字就可以看出來，這東西是一個Gateway，也就是網關。網關的作用就是在協議之間進行轉換。
也就是說，WSGI就像是一座橋梁，一邊連著web服務器，另一邊連著用戶的應用。但是呢，這個橋的功能很弱，有時候還需要別的橋來幫忙才能進行處理。
下面對本文出現的一些名詞做定義。 wsgi app ，又稱 應用 ，就是一個WSGI application。 wsgi container ，又稱 容器 ，雖然這個部分常常被稱為handler，不過我個人認為handler容易和app混淆，所以我稱之為容器。 wsgi_middleware ，又稱 中間件 。一種特殊類型的程序，專門負責在容器和應用之間干壞事的。
一圖勝千言，直接來一個我自己理解的WSGI架構圖吧。
可以看出，服務器，容器和應用之間存在著十分糾結的關系。下面就要把這些糾結的關系理清楚。
WSGI應用
WSGI應用其實就是一個callable的對象。舉一個最簡單的例子，假設存在如下的一個應用：
Python代碼 ?
def?application(environ,?start_response):????status?=?'200?OK'????output?=?'World!'????response_headers?=?[('Content-type',?'text/plain'),????????????????????????('Content-Length',?str(12)]????write?=?start_response(status,?response_headers)????write('Hello?')????return?[output]??
這個WSGI應用簡單的可以用簡陋來形容，但是他的確是一個功能完整的WSGI應用。只不過給人留下了太多的疑點，environ是什么？start_response是什么？為什么可以同時用write和return來返回內容？
對于這些疑問，不妨自己猜測一下他的作用。聯想到CGI，那么environ可能就是一系列的環境變量，用來表示HTTP請求的信息，比如說method之類的。start_response，可能是接受HTTP response頭信息，然后返回一個write函數，這個write函數可以把HTTP response的body返回給客戶端。return自然是將HTTP response的body信息返回。不過這里的write和函數返回有什么區別？會不會是其實外圍默認調用write對應用返回值進行處理？而且為什么應用的返回值是一個列表呢？說明肯定存在一個對應用執行結果的迭代輸出過程。難道說他隱含的支持iterator或者generator嗎？
等等，應用執行結果？一個應用既然是一個函數，說明肯定有一個對象去執行它，并且可以猜到，這個對象把environ和start_response傳給應用，將應用的返回結果輸出給客戶端。那么這個對象是什么呢？自然就是WSGI容器了。
WSGI容器
先說說WSGI容器的來源，其實這是我自己編造出來的一個概念。來源就是JavaServlet容器。我個人理解兩者有相似的地方，就順手拿過來用了。
WSGI容器的作用，就是構建一個讓WSGI應用成功執行的環境。成功執行，意味著需要傳入正確的參數，以及正確處理返回的結果，還得把結果返回給客戶端。
所以，WSGI容器的工作流程大致就是，用webserver規定的通信方式，能從webserver獲得正確的request信息，封裝好，傳給WSGI應用執行，正確的返回response。
一般來說，WSGI容器必須依附于現有的webserver的技術才能實現，比如說CGI，FastCGI，或者是embed的模式。
下面利用CGI的方式編寫一個最簡單的WSGI容器。關于WSGI容器的協議官方文檔并沒有具體的說如何實現，只是介紹了一些需要約束的東西。具體內容看PEP3333中的協議。
Python代碼 ?
??????import?cgi??import?cgitb??import?sys??import?os??????environ?=?{}??environ['REQUEST_METHOD']?=?os.environ['REQUEST_METHOD']??environ['SCRIPT_NAME']?=?os.environ['SCRIPT_NAME']??environ['PATH_INFO']?=?os.environ['PATH_INFO']??environ['QUERY_STRING']?=?os.environ['QUERY_STRING']??environ['CONTENT_TYPE']?=?os.environ['CONTENT_TYPE']??environ['CONTENT_LENGTH']?=?os.environ['CONTENT_LENGTH']??environ['SERVER_NAME']?=?os.environ['SERVER_NAME']??environ['SERVER_PORT']?=?os.environ['SERVER_PORT']??environ['SERVER_PROTOCOL']?=?os.environ['SERVER_PROTOCOL']??environ['wsgi.version']?=?(1,?0)??environ['wsgi.url_scheme']?=?'http'??environ['wsgi.input']????????=?sys.stdin??environ['wsgi.errors']???????=?sys.stderr??environ['wsgi.multithread']??=?False??environ['wsgi.multiprocess']?=?True??environ['wsgi.run_once']?????=?True??????????sent_header?=?False??res_status?=?None??res_headers?=?None????def?write(body):??????global?sent_header??????if?sent_header:??????????sys.stdout.write(body)??????else:??????????print?res_status??????????for?k,?v?in?res_headers:??????????????print?k?+?':?'?+?v??????????print???????????sys.stdout.write(body)??????????sent_header?=?True????def?start_response(status,?response_headers):??????global?res_status??????global?res_headers??????res_status?=?status??????res_headers?=?response_headers??????return?write????????def?application(environ,?start_response):??????status?=?'200?OK'??????output?=?'World!'??????response_headers?=?[('Content-type',?'text/plain'),??????????????????????????('Content-Length',?str(12)]??????write?=?start_response(status,?response_headers)??????write('Hello?')??????return?[output]??????result?=?application(environ,?start_response)??for?value?in?result:???????write(value)??
看吧。其實實現一個WSGI容器也不難。
不過我從WSGI容器的設計中可以看出WSGI的應用設計上面存在著一個重大的問題就是：為什么要提供兩種方式返回數據？明明只有一個write函數，卻既可以在application里面調用，又可以在容器中傳輸應用的返回值來調用。如果說讓我來設計的話，直接把start_response給去掉了。就用application(environ)這個接口。傳一個方法，然后返回值就是status, response_headers和一個字符串的列表。實際傳輸的方法全部隱藏了。用戶只需要從environ中讀取數據處理就行了。。
可喜的是，搜了一下貌似web3的標準里面應用的設計和我的想法類似。希望web3協議能早日普及。
Middleware中間件
中間件是一類特殊的程序，可以在容器和應用之間干一些壞事。。其實熟悉python的decorator的人就會發現，這和decoraotr沒什么區別。
下面來實現一個route的簡單middleware。
Python代碼 ?
class?Router(object):??????def?__init__(self):??????????self.path_info?=?{}??????def?route(self,?environ,?start_response):??????????application?=?self.path_info[environ['PATH_INFO']]??????????return?application(environ,?start_response)??????def?__call__(self,?path):??????????def?wrapper(application):??????????????self.path_info[path]?=?application??????????return?wrapper??
這就是一個很簡單的路由功能的middleware。將上面那段wsgi容器的代碼里面的應用修改成如下：
Python代碼 ?
router?=?Router()??????@router('/hello')??def?hello(environ,?start_response):??????status?=?'200?OK'??????output?=?'Hello'??????response_headers?=?[('Content-type',?'text/plain'),??????????????????????????('Content-Length',?str(len(output)))]??????write?=?start_response(status,?response_headers)??????return?[output]???@router('/world')??def?world(environ,?start_response):??????status?=?'200?OK'??????output?=?'World!'??????response_headers?=?[('Content-type',?'text/plain'),??????????????????????????('Content-Length',?str(len(output)))]??????write?=?start_response(status,?response_headers)??????return?[output]????result?=?router.route(environ,?start_response)??for?value?in?result:???????write(value)??
這樣，容器就會自動的根據訪問的地址找到對應的app執行了。
延伸
寫著寫著，怎么越來越像一個框架了？看來Python開發框架真是簡單。。
其實從另外一個角度去考慮。如果把application當作是一個運算單元。利用middleware調控IO和運算資源，那么利用WSGI組成一個分布式的系統。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的wsgi初探的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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