WSGI接口
了解了HTTP协议和HTML文档,我们其实就明白了一个Web应用的本质就是:
1、浏览器发送一个HTTP请求;
2、服务器收到请求,生成一个HTML文档;
3、服务器把HTML文档作为HTTP响应的Body发送给浏览器。
4、浏览器收到HTTP响应,从HTTP Body中取出HTML文档进行显示。
所以,最简单的Web应用就是先把HTML用文件保存好,用一个现成的HTTP服务器软件,接收用户请求,从文件中读取HTML,并返回。Apache\Nginx\Lighttpd等这些常见的静态服务器就是干这事的。
如果要动态生成HTML,上述事情就要自己实现。不过,接收HTTP请求、解析HTTP请求、发送HTTP响应都是苦力活,如果我们自己写这些底层代码,还没开始写动态HTML就要先花半个月时间读HTTP规范了。
正确的做法是底层代码由专门的服务器软件实现,我们用Python专注生成HTML文档。因为我们不希望接触到TCP连接、HTTP原始请求和响应格式,所以,需要一个统一的接口,让我们专心用Python编写Web业务。
这个接口就是WSGI:Web Server Gataway Interface。
WSGI接口定义非常简单,它只要求Web开发者实现一个函数,就可以响应HTTP请求。我们来看一个最简单的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()函数就是一个符合WSGI标准的HTTP处理函数。它接收两个参数:
environ:一个包含所有http请求信息的dict对象;
start_response:一个发送HTTP响应的函数。
在application()函数中,调用:
start_application('200 OK',[('Content-Type','text/html')])
就发送了HTTP响应的Header,注意Header只能发送一次,也就是只能调用一次start_response()函数。start_response()函数接收两个参数,一个是HTTP响应码,一个是一组list表示的HTTP Header,每个Header用一个包含两个str的tuple表示。
通常情况下,都应该把Content-Type头发送给浏览器。其他很多常用的HTTP Header也应该发送。
然后,函数的返回值b'<h1>Hello,web!</h1>'将作为HTTP响应的Body发送给浏览器。
有了WSGI,我们关心的就是如何从environ这个dict对象拿到HTTP请求信息,然后构造HTML,通过start_response()发送Header,最后返回Body。
整个application()本身没有涉及到任何解析HTTP的部分,也就是说,底层代码不需要我们自己编写,我们只负责在更高层次上考虑如何响应请求就可以了。
这个application如何调用呢?如果我们自己调用,两个参数environ和start_response我们无法提供,返回地bytes也没有办法提供给浏览器。
所以,application必须由WSGI服务器来调用。有很多符合WSGI规范的服务器,我们可以挑选一个来用。但是我们只想尽快测试下我们编写的application()函数真的可以把HTML输出到浏览器,所以要赶紧找一个最简单的WSGI服务器,把我们的Web程序跑起来。
好消息是Python内置了一个WSGI服务器,这个模块叫wsgiref,它是用纯python编写的WSGI服务器的参考实现。所谓的“参考实现”是指该实现完全符合WSGI标准,但是不考虑任何执行效率,仅供开发和测试使用。
运行WSGI服务
我们先编写hello.py,实现Web应用程序的WSGI处理函数:
def application(environ,start_response):
start_response('200 OK',[('Content-Type','text/html')])
return [b'<h1>Hello,World!</h1>']
然后在编写一个server.py,负责启动WSGI服务器,加载application()函数:
from wsgiref.simple_server import make_server
from hello import application
httpd =make_server('',8000,application)
print('Serving HTTP on port 8000...')
httpd.serve_forever()
确保以上两个文件在同一目录下,然后在命令行输入python server.py来启动WSGI服务器:
注意,8000端口如果已经被其他应用占用,启动将失败,请修改为其他端口。
启动成功后,在浏览器中输入http://localhost:8000/就可以看到效果了:
在命令行可以看到wsgiref打印的log信息:
按Ctrl+C终止服务器。
如果你觉得这个Web应用太简单,可以稍微改造下,从environ里读取PATH_INFO,这样可以显示更加动态的内容:
# 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')]
你可以在地址栏中输入用户名作为URL的一部分,返回Hello,xxx!
是不是有点Web APP的小感觉啦?
小结:
无论多么复杂的Web应用程序,入口都是一个WSGI处理函数。HTTP请求的所有输入信息都可以铜鼓oenviron获得,HTTP响应的输出可以通过start_response()加上函数返回值最为Body。
复杂的Web应用程序,光靠一个WSGI处理函数还是太底层了,我们需要在WSGI之上抽象出Web框架,进一步简化Web开发。