WSGI全称为Python Web Server Gateway Interface,Python Web服务器网关接口,它是介于Web服务器和Web应用程序(或Web框架)之间的一种简单而通用的接口。

我们知道,客户端和服务器端之间进行沟通遵循HTTP协议。但是我们用Python所编写的很多Web程序,并不会直接去处理HTTP请求,因为这太复杂了。所以WSGI诞生了,使从HTTP请求和Web程序之间,多了一种转换过程——从HTTP报文转换成WSGI的数据格式。这个时候,我们的Web程序就可以建立在WSGI之上,直接去处理WSGI解析给我们的请求,而我们就可以专注于Web程序本身的编写。
一个简单的WSGI程序
WSGI接口定义的非常简单。根据WSGI的规定,Web程序(即WSGI程序)必须是一个可调用的对象,这个可调用对象可以是函数、方法、类或是实现了__call__
方法的类实例。这个可调用的对象接收两个参数:
- environ:包含了请求的所有信息的字典。
- start_response:需要在可调用对象中调用的函数,用来发起响应,参数是状态码,响应头部等。
另外,这个可调用对象的还要返回一个可迭代的对象。
我们看一个简单的WSGI程序
1 | def index(environ, start_response): |
根据WSGI的定义,请求和响应的主体应为字节串,所以我们在这里返回的html格式字符串上加上了b前缀将其声明为bytes
类型
WSGI服务器
现在我们的Web程序(WSGI程序)编写好了,就需要一个WSGI服务器来运行它。Python提供了一个wsgiref库,我们可以在开发时进行使用。
完善上面的WSGI程序如下:
1 | from wsgiref.simple_server import make_server |
我们使用make_server(host, port, application)
方法创建了一个本地服务器,分别传入主机地址、端口和可调用对象。然后使用server_forever()
方法来运行它。当在shell中运行后,在浏览器中输入localhost:5000就可以看到我们编写的效果了。
WSGI服务器在启动后会监听本地端口,当收到请求时,他会将请求报文解析成一个environ字典,然后将其传给WSGI程序,同时传递start_response
函数。当我们的WSGI程序将请求处理完后,会通过start_response
方法来通知WSGI服务器来发起一个响应,并设置相应的响应头,然后返回响应的主体。然后WSGI服务器再将其解析成HTTP格式,返回给客户端。你也可以通过上面的图片来理解这个过程。
WSGI中间件
WSGI允许使用中间件(Middleware)来包装Web程序,在程序在调用前添加额外的设置和属性。这个特性常用来解耦程序的功能。
我们也可以给我们的程序添加一个中间件
1 | from wsgiref.simple_server import make_server |
这里我们使用实现了__call__
方法的类实例来创建WSGI的可调用对象。并通过这个中间件来为我们的Web程序添加了一个响应头(尽管这没有意义)。真正的中间件远比我们这里实现的复杂、功能强大的多。而且往往不止一个中间件,而是一个中间件堆栈,通过层层包装,实现了非常多的功能。
Web框架
现在有了WSGI,我们可以很容易实现一个Python Web程序,但是这还是不够方便,于是有了Web框架。
Python Web框架是在WSGI的上面又抽象出来一层,使之更易使用,编写的Python Web程序也更易维护。
我们以非常著名的Flask框架为例。重新实现一下上面的WSGI程序。
1 | from flask import Flask |
另外,Python还有很多流行的Web框架,例如Django,web.py、Tornado等,这里不在详细展开。
参考资料: