Python WSGI详解

什么是WSGI

WSGI的全称是Web Server Gateway Interface,这是一个规范,描述了web server如何与web application交互、web application如何处理请求。该规范的具体描述在PEP 3333。注意,WSGI既要实现web server,也要实现web application。

实现了WSGI的模块/库有wsgiref(python内置)、werkzeug.servingtwisted.web等,具体可见Servers which support WSGI

当前运行在WSGI之上的web框架有Bottle、Flask、Django等,具体可见Frameworks that run on WSGI

WSGI server所做的工作仅仅是将从客户端收到的请求传递给WSGI application,然后将WSGI application的返回值作为响应传给客户端。WSGI applications 可以是栈式的,这个栈的中间部分叫做中间件,两端是必须要实现的application和server。

WSGI教程


这部分内容主要来自WSGI Tutorial

WSGI application接口

WSGI application接口应该实现为一个可调用对象,例如函数、方法、类、含__call__方法的实例。这个可调用对象可以接收2个参数:

  • 一个字典,该字典可以包含了客户端请求的信息以及其他信息,可以认为是请求上下文,一般叫做environment(编码中多简写为environ、env);
  • 一个用于发送HTTP响应状态(HTTP status )、响应头(HTTP headers)的回调函数。

同时,可调用对象的返回值是响应正文(response body),响应正文是可迭代的、并包含了多个字符串。

WSGI application结构如下:

Environment

下面的程序可以将environment字典的内容返回给客户端(environment.py):

浏览器(或者curl、wget等)访问http://127.0.0.1:8051/,可以看到environment的内容。

另外,浏览器请求一次后,environment.py就结束了,程序在终端中输出内容如下:

可迭代的响应

如果把上面的可调用对象application的返回值:

改成:

这会导致WSGI程序的响应变慢。原因是字符串response_body也是可迭代的,它的每一次迭代只能得到1 byte的数据量,这也意味着每一次只向客户端发送1 byte的数据,直到发送完毕为止。所以,推荐使用return [response_body]

如果可迭代响应含有多个字符串,那么Content-Length应该是这些字符串长度之和:

解析GET请求

运行environment.py,在浏览器中访问http://localhost:8051/?age=10&hobbies=software&hobbies=tunning,可以在响应的内容中找到:

cgi.parse_qs()函数可以很方便的处理QUERY_STRING,同时需要cgi.escape()处理特殊字符以防止脚本注入,下面是个例子:

输出如下:

然后,我们可以写一个基本的处理GET请求的动态网页了:

启动程序,在浏览器中访问http://localhost:8051/http://localhost:8051/?age=10&hobbies=software&hobbies=tunning感受一下~

这个程序会一直运行,可以使用快捷键Ctrl-C终止它。

这段代码涉及两个我个人之前没用过的小技巧:

解析POST请求

对于POST请求,查询字符串(query string)是放在HTTP请求正文(request body)中的,而不是放在URL中。请求正文在environment字典变量中键wsgi.input对应的值中,这是一个类似file的变量,这个值是一个。The PEP 3333 指出,请求头中CONTENT_LENGTH字段表示正文的大小,但是可能为空、或者不存在,所以读取请求正文时候要用try/except

下面是一个可以处理POST请求的动态网站:

Python WSGI入门

这段内容参考自An Introduction to the Python Web Server Gateway Interface (WSGI)

Web server

WSGI server就是一个web server,其处理一个HTTP请求的逻辑如下:

app即WSGI application,environ即上文中的environment。可调用对象app返回一个可迭代的值,WSGI server获得这个值后将数据发送给客户端。

Web framework/app

WSGI application

中间件(Middleware)

中间件位于WSGI server和WSGI application之间,所以

一个示例

该示例中使用了中间件。

然后

有了这些基础知识,就可以打造一个web框架了。感兴趣的话,可以阅读一下Bottle、Flask等的源码。

Learn about WSGI还有更多关于WSGI的内容。

文/letiantian

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