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python Web开发你要理解的WSGI & uwsgi详解

作者：rainybowe

这篇文章主要给大家介绍了关于python Web开发你一定要理解的WSGI & uwsgi的相关资料，文中通过示例代码介绍的非常详细，需要的朋友可以参考借鉴，下面随着小编来一起学习学习吧

WSGI协议

首先弄清下面几个概念：

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Bottle, 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。


像Django，Flask框架都有自己实现的简单的WSGI server，一般用于服务器调试，生产环境下建议用其他WSGI server。

WSGI协议的实现

以Django为例，分析一下WSGI协议的具体实现过程。

django WSGI application

WSGI application应该实现为一个可调用对象，例如函数、方法、类(包含`call`方法)。需要接收两个参数：

通过回调函数将响应状态和响应头返回给server，同时返回响应正文(response body)，响应正文是可迭代的、并包含了多个字符串。下面是Django中application的具体实现部分：

class WSGIHandler(base.BaseHandler):
 initLock = Lock()
 request_class = WSGIRequest

 def __call__(self, environ, start_response):
 # 加载中间件
 if self._request_middleware is None:
 with self.initLock:
 try:
 # Check that middleware is still uninitialized.
 if self._request_middleware is None:
 self.load_middleware()
 except:
 # Unload whatever middleware we got
 self._request_middleware = None
 raise

 set_script_prefix(get_script_name(environ))
 # 请求处理之前发送信号
 signals.request_started.send(sender=self.__class__, environ=environ)
 try:
 request = self.request_class(environ)
 except UnicodeDecodeError:
 logger.warning('Bad Request (UnicodeDecodeError)',
 exc_info=sys.exc_info(),
 extra={'status_code': 400,})
 response = http.HttpResponseBadRequest()
 else:
 response = self.get_response(request)

 response._handler_class = self.__class__

 status = '%s %s' % (response.status_code, response.reason_phrase)
 response_headers = [(str(k), str(v)) for k, v in response.items()]
 for c in response.cookies.values():
 response_headers.append((str('Set-Cookie'), str(c.output(header=''))))
 # server提供的回调方法，将响应的header和status返回给server
 start_response(force_str(status), response_headers)
 if getattr(response, 'file_to_stream', None) is not None and environ.get('wsgi.file_wrapper'):
 response = environ['wsgi.file_wrapper'](response.file_to_stream)
 return response

可以看出application的流程包括:

django WSGI Server

负责获取http请求，将请求传递给WSGI application，由application处理请求后返回response。以Django内建server为例看一下具体实现。

通过runserver运行django项目，在启动时都会调用下面的run方法，创建一个WSGIServer的实例，之后再调用其serve_forever()方法启动服务。

def run(addr, port, wsgi_handler, ipv6=False, threading=False):
 server_address = (addr, port)
 if threading:
 httpd_cls = type(str('WSGIServer'), (socketserver.ThreadingMixIn, WSGIServer), {})
 else:
 httpd_cls = WSGIServer
 # 这里的wsgi_handler就是WSGIApplication
 httpd = httpd_cls(server_address, WSGIRequestHandler, ipv6=ipv6)
 if threading:
 httpd.daemon_threads = True
 httpd.set_app(wsgi_handler)
 httpd.serve_forever()

下面表示WSGI server服务器处理流程中关键的类和方法。


.WSGIServer

run()方法会创建WSGIServer实例，主要作用是接收客户端请求，将请求传递给application，然后将application返回的response返回给客户端。

.WSGIRequestHandler

.ServerHandler

.WSGIHandler

虽然上面一个WSGI server涉及到多个类实现以及相互引用，但其实原理还是调用WSGIHandler，传入请求参数以及回调方法start_response()，并将响应返回给客户端。

django simple_server

django的simple_server.py模块实现了一个简单的HTTP服务器，并给出了一个简单的demo，可以直接运行，运行结果会将请求中涉及到的环境变量在浏览器中展示出来。

其中包括上述描述的整个http请求的所有组件:

ServerHandler, WSGIServer, WSGIRequestHandler，以及demo_app表示的简易版的WSGIApplication。

可以看一下整个流程：

if __name__ == '__main__':
 # 通过make_server方法创建WSGIServer实例
 # 传入建议application，demo_app
 httpd = make_server('', 8000, demo_app)
 sa = httpd.socket.getsockname()
 print("Serving HTTP on", sa[0], "port", sa[1], "...")
 import webbrowser
 webbrowser.open('http://localhost:8000/xyz?abc')
 # 调用WSGIServer的handle_request方法处理http请求
 httpd.handle_request() # serve one request, then exit
 httpd.server_close()
 
def make_server(
 host, port, app, server_class=WSGIServer, handler_class=WSGIRequestHandler
):
 """Create a new WSGI server listening on `host` and `port` for `app`"""
 server = server_class((host, port), handler_class)
 server.set_app(app)
 return server

# demo_app可调用对象，接受请求输出结果
def demo_app(environ,start_response):
 from io import StringIO
 stdout = StringIO()
 print("Hello world!", file=stdout)
 print(file=stdout)
 h = sorted(environ.items())
 for k,v in h:
 print(k,'=',repr(v), file=stdout)
 start_response("200 OK", [('Content-Type','text/plain; charset=utf-8')])
 return [stdout.getvalue().encode("utf-8")]

demo_app()表示一个简单的WSGI application实现，通过make_server()方法创建一个WSGIServer实例，调用其handle_request()方法，该方法会调用demo_app()处理请求，并最终返回响应。

uWSGI

uWSGI旨在为部署分布式集群的网络应用开发一套完整的解决方案。主要面向web及其标准服务。由于其可扩展性，能够被无限制的扩展用来支持更多平台和语言。uWSGI是一个web服务器，实现了WSGI协议，uwsgi协议，http协议等。
uWSGI的主要特点是：

uWSGI服务器自己实现了基于uwsgi协议的server部分，我们只需要在uwsgi的配置文件中指定application的地址，uWSGI就能直接和应用框架中的WSGI application通信。

参考阅读：

总结

以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，如果有疑问大家可以留言交流，谢谢大家对脚本之家的支持。

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