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mvc框架打造筆記之wsgi協(xié)議的優(yōu)缺點以及接口實現(xiàn)

 更新時間：2018年08月01日 10:26:49   作者：xiaorui  
這篇文章主要給大家介紹了關于mvc框架打造筆記之wsgi協(xié)議的優(yōu)缺點以及接口實現(xiàn)的相關資料，文中通過示例代碼介紹的非常詳細，對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學習學習吧

前言:

又是WSGI ,這是我曾經(jīng)比較熟悉的協(xié)議，以前針對實現(xiàn)了wsgi server的unicorn和uwsgi都寫過源碼解析的文章。  其實他們的實現(xiàn)也很簡單，就是給flask、django這樣的application傳遞environ,start_response 。

什么是WSGI協(xié)議，什么是WSGI Server，他們的區(qū)別是什么？

上線的架構圖很容易誤導別人，乍一看有nginx這樣的web服務器，又有gunicorn這樣的wsgi server。  我們先說明wsgi 跟 wsgi server的關系，wsgi是個協(xié)議，是web底層跟application解耦的協(xié)議。wsgi server是自己做web服務器借用wsgi協(xié)議來調用application。 我們需要明確一點，nginx是無法直接跟flask application做通信，需要借用wsgi server。flask本身也有個web服務器是werkzeug，so 才能啟動服務并監(jiān)聽端口。記得以前uwsgi沒名氣的時候，我們都在使用apache + mode_wsgi模式，apache也無法直接跟tornado通信，是借用mod_wsgi把torando做成了unix socket服務，說白了也是啟動了一個服務，靠apache來轉發(fā)。

nginx、apache在這里只是啟動了proxy的作用，那為什么不直接把uwsgi和gunicorn給暴露出去，因為nginx的靜態(tài)文件處理能力極強。

WSGI怎么工作的

wsgi主要是兩層，服務器方 和 應用程序 :

1  服務器方：從底層解析http解析，然后調用應用程序，給應用程序提供(環(huán)境信息)和(回調函數(shù))， 這個回調函數(shù)是用來將應用程序設置的http header和status等信息傳遞給服務器方.

2  應用程序：用來生成返回的header,body和status,以便返回給服務器方。

WSGI把來自socket的數(shù)據(jù)包解析為http格式，然后進而變化為environ變量，這environ變量里面有wsgi本身的信息(比如 host， post，進程模式等)，還有client的header及body信息。start_respnse是一個函調函數(shù)，必須要附帶兩個參數(shù)，一個是status(http狀態(tài))，response_headers(響應的header頭信息)。

像flask、django、tornado都會暴露WSGI協(xié)議入口，我們只需要自己實現(xiàn)WSGI協(xié)議，wsgi server然后給flask傳遞environ，及start_response, 等到application返回值之后，我再socket send返回客戶端。

WSGI的優(yōu)點、缺點是什么？

優(yōu)點:

多樣的部署選擇和組件之間的高度解耦

由于上面提到的高度解耦特性，理論上，任何一個符合WSGI規(guī)范的App都可以部署在任何一個實現(xiàn)了WSGI規(guī)范的Server上，這給Python Web應用的部署帶來了極大的靈活性。

Flask自帶了一個基于Werkzeug的調試用服務器。根據(jù)Flask的文檔，在生產環(huán)境不應該使用內建的調試服務器，而應該采取以下方式之一進行部署：

GUNICORN

UWSGI

缺點:

沒有

我們在wsgi層可以做什么時尚的操作:

  1. 黑白名單規(guī)則防御.
  2. 可以通過重寫環(huán)境變量，根據(jù)目標URL，將請求消息路由到不同的應用對象。這意思就是說，實現(xiàn)一套類似nginx location proxy的規(guī)則，可以把阻塞高性能轉給tornado的app. 當然這是理想化的操作.
  3. 允許在一個進程中同時運行多個應用程序或應用框架.
  4. 負載均衡和遠程處理，通過在網(wǎng)絡上轉發(fā)請求和響應消息.

我們用python具體實現(xiàn)這個wsgi server及協(xié)議.

#xiaorui.cc
 
import socket
import StringIO
import sys
 
class WSGIServer(object):
 
 address_family = socket.AF_INET
 socket_type = socket.SOCK_STREAM
 request_queue_size = 1
 
 def __init__(self, server_address):
  # 創(chuàng)建一個可用的socket
  self.listen_socket = listen_socket = socket.socket(
   self.address_family,
   self.socket_type
  )
  #socket的工作模式
  listen_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
  # Bind
  listen_socket.bind(server_address) #綁定地址
  # Activate
  listen_socket.listen(self.request_queue_size) #監(jiān)聽文件描述符
  # Get server host name and port
  host, port = self.listen_socket.getsockname()[:2]
  self.server_name = socket.getfqdn(host)
  self.server_port = port
  self.headers_set = []
 
 def set_app(self, application):
  self.application = application
 
 def serve_forever(self): #啟動WSGI server服務，不停的監(jiān)聽并獲取socket數(shù)據(jù)。
  listen_socket = self.listen_socket
  while True:
    self.client_connection, client_address = listen_socket.accept()
   self.handle_one_request() #處理新連接
 
 def handle_one_request(self): #主要處理函數(shù)
  self.request_data = request_data = self.client_connection.recv(1024)
  print(''.join(
   '< {line}\n'.format(line=line)
   for line in request_data.splitlines()
  ))
 
  self.parse_request(request_data)
  env = self.get_environ()
 
  #給flask\tornado傳遞兩個參數(shù)，environ，start_response
  result = self.application(env, self.start_response)
 
  # Construct a response and send it back to the client
  self.finish_response(result)
 
 def parse_request(self, text): #處理socket的http協(xié)議
  request_line = text.splitlines()[0]
  request_line = request_line.rstrip('\r\n')
  # Break down the request line into components
  (self.request_method, # GET
   self.path,   # /hello
   self.request_version # HTTP/1.1
   ) = request_line.split()
 
 def get_environ(self): #獲取environ數(shù)據(jù)
  env = {}
  env['wsgi.version']  = (1, 0)
  env['wsgi.url_scheme'] = 'http'
  env['wsgi.input']  = StringIO.StringIO(self.request_data)
  env['wsgi.errors']  = sys.stderr
  env['wsgi.multithread'] = False
  env['wsgi.multiprocess'] = False
  env['wsgi.run_once']  = False
  env['REQUEST_METHOD'] = self.request_method # GET
  env['PATH_INFO']   = self.path    # /hello
  env['SERVER_NAME']  = self.server_name  # localhost
  env['SERVER_PORT']  = str(self.server_port) # 8888
  return env
 
 def start_response(self, status, response_headers, exc_info=None): #創(chuàng)建回調函數(shù).
  server_headers = [
   ('Date', 'Tue, 31 Mar 2015 12:54:48 GMT'),
   ('Server', 'WSGIServer 0.3'),
  ]
  self.headers_set = [status, response_headers + server_headers]
 
 def finish_response(self, result): #把application返回給WSGI的數(shù)據(jù)返回給客戶端。
  try:
   status, response_headers = self.headers_set
   response = 'HTTP/1.1 {status}\r\n'.format(status=status)
   for header in response_headers:
    response += '{0}: {1}\r\n'.format(*header)
   response += '\r\n'
   for data in result:
    response += data
   # Print formatted response data a la 'curl -v'
   print(''.join(
    '> {line}\n'.format(line=line)
    for line in response.splitlines()
   ))
   self.client_connection.sendall(response)
  finally:
   self.client_connection.close()
 
SERVER_ADDRESS = (HOST, PORT) = '', 8888
 
def make_server(server_address, application):
 server = WSGIServer(server_address)
 server.set_app(application)
 return server
 
if __name__ == '__main__':
 if len(sys.argv) < 2:
  sys.exit('Provide a WSGI application object as module:callable')
 app_path = sys.argv[1]
 module, application = app_path.split(':')
 module = __import__(module) #動態(tài)加載模塊
 application = getattr(module, application) #使用自省的模式加載application的WSGI協(xié)議入口。
 httpd = make_server(SERVER_ADDRESS, application)
 print('WSGIServer: Serving HTTP on port {port} ...\n'.format(port=PORT))
 httpd.serve_forever()

下面是flask application的實例, 我們會發(fā)現(xiàn)python的常見web框架都兼容了wsgi接口，沒有例外。

#xiaorui.cc
from flask import Flask
from flask import Response
flask_app = Flask('flaskapp')
 
@flask_app.route('/search')
def hello_world():
 return Response(
  'xiaorui.cc Golang vs python !\n',
  mimetype='text/plain'
 )
 
app = flask_app.wsgi_app

運行方式很簡單:

python webserver2.py flaskapp:app

這樣一個wsgi就構成了，下次我們會借用這wsgi框架擴展成prefork wsgi server，類似gunicorn那樣。   以前在wsgi做過一些application的分流，但涉及到高并發(fā)的場景下的分流，還是建議直接在nginx層面做。 現(xiàn)在nginx lua的編程能力越來越強，大家都在使用nginx lua做網(wǎng)關及入口的開發(fā)。

參考文章:

https://ruslanspivak.com/lsbaws-part2/

總結

以上就是這篇文章的全部內容了，希望本文的內容對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值，如果有疑問大家可以留言交流，謝謝大家對腳本之家的支持。

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