Django 源碼WSGI剖析過程詳解
前言
python 作為一種腳本語言, 已經(jīng)逐漸大量用于 web 后臺開發(fā)中, 而基于 python 的 web 應(yīng)用程序框架也越來越多, Bottle, Django, Flask 等等.
在一個 HTTP 請求到達(dá)服務(wù)器時, 服務(wù)器接收并調(diào)用 web 應(yīng)用程序解析請求, 產(chǎn)生響應(yīng)數(shù)據(jù)并返回給服務(wù)器. 這里涉及了兩個方面的東西: 服務(wù)器(server)和應(yīng)用程序(application). 勢必要有一個合約要求服務(wù)器和應(yīng)用程序都去遵守, 如此按照此合約開發(fā)的無論是服務(wù)器還是應(yīng)用程序都會具有較大的普遍性. 而這就好像在計算機通信的早期, 各大公司都有屬于自己的通信協(xié)議, 如此只會讓市場雜亂無章, 寧愿只要一種通信協(xié)議.
而針對 python 的合約是 WSGI(Python Web Server Gateway Interface). 具體的規(guī)定見 PEP 333.
實習(xí)的時候一直使用 Django, 下面是結(jié)合 Django 學(xué)習(xí) WSGI 的筆記.
application/應(yīng)用程序
在應(yīng)用程序一方面, 必須提供下面的方法:
def simple_app(environ, start_response): """可能是最簡單的處理了""" status = '200 OK' response_headers = [('Content-type', 'text/plain')] start_response(status, response_headers) return ['Hello world!\n'] # 返回結(jié)果必須可迭代
除了方法以外, 還可以用實現(xiàn)了 __call__ 的類實現(xiàn).
它會被服務(wù)器調(diào)用, 在這里 environ 是一個字典, 包含了環(huán)境變量, REQUEST_METHOD,SCRIPT_NAME,QUERY_STRING 等; start_response 是一個回調(diào)函數(shù), 會在 simple_app 中被調(diào)用, 主要用來開始響應(yīng) HTTP. start_response 原型大概是這樣:
def start_response(status, response_headers, exc_info=None): ... return write # 返回這 write 函數(shù) 只是為了兼容之前的 web 框架, 新的框架根本用不到.
參數(shù)有 status 即狀態(tài)碼; response_headers HTTP 頭, 可以修改; exc_info 是與錯誤相關(guān)的信息, 在產(chǎn)生相應(yīng)數(shù)據(jù)過程中可能發(fā)生錯誤, 這時需要更新 HTTP 頭部, 通過再次調(diào)用 start_response 可以實現(xiàn). 因此更為詳盡的實現(xiàn)寫法可能是這種:
def start_response(status, response_headers, exc_info=None): if exc_info: try: # do stuff w/exc_info here finally: exc_info = None # Avoid circular ref. return write
Server/服務(wù)器
在服務(wù)器方面, 可以想象最簡單的工作就是調(diào)用 simple_app(), 然后向客戶端發(fā)送數(shù)據(jù):
result = simple_app(environ, start_response) #名字不一定為 simple_app try: for data in result: if data: # don't send headers until body appears write(data) if not headers_sent: write('') # send headers now if body was empty finally: if hasattr(result, 'close'): result.close()
注意 WSGI 并沒有事無巨細(xì)規(guī)定 web 應(yīng)用程序和服務(wù)器內(nèi)部的工作方式, 只是是規(guī)定了它們之間連接的標(biāo)準(zhǔn).
python wsgiref 模塊
下面看看 Django 是如何實現(xiàn) WSGI 的. Django 其內(nèi)部已經(jīng)自帶了一個方便本地測試的小服務(wù)器, 所以在剛開始學(xué)習(xí) Django 的時候并不需搭建 apache 或者 nginx 服務(wù)器. Django 自帶的服務(wù)器基于 python wsgiref 模塊實現(xiàn), 它自帶的測試代碼:
# demo_app() 是 application def demo_app(environ,start_response): from StringIO import StringIO stdout = StringIO() print >>stdout, "Hello world!" print >>stdout h = environ.items(); h.sort() for k,v in h: print >>stdout, k,'=', repr(v) start_response("200 OK", [('Content-Type','text/plain')]) return [stdout.getvalue()] 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 if __name__ == '__main__': 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') httpd.handle_request() # serve one request, then exit
python 的庫有好多的工具, 這時可能因為需要的原因, 會生出好多的父類, 為了講明, 根據(jù) wsgiref 模塊和它自帶的測試用例得出下面的 UML 圖(注意, 這只是 wsgiref, 沒有涉及 Django):
我讀完這些的時候已經(jīng)暈了, 確實是里邊的繼承關(guān)系有些復(fù)雜. 因此, 簡要的概括了測試代碼的執(zhí)行關(guān)系:
- make_server() 中 WSGIServer 類已經(jīng)作為服務(wù)器類, 負(fù)責(zé)接收請求, 調(diào)用 application 的處理, 返回相應(yīng);
- WSGIRequestHandler 作為請求處理類, 并已經(jīng)配置在 WSGIServer 中;
- 接著還設(shè)置了 WSGIServer.application 屬性(set_app(app));
- 返回 server 實例.
- 接著打開瀏覽器, 即發(fā)起請求. 服務(wù)器實例 WSGIServer httpd 調(diào)用自身 handle_request() 函數(shù)處理請求. handle_request() 的工作流程如下:請求-->WSGIServer 收到-->調(diào)用 WSGIServer.handle_request()-->調(diào)用 _handle_request_noblock()-->調(diào)用 process_request()-->調(diào)用 finish_request()-->finish_request() 中實例化 WSGIRequestHandler-->實例化過程中會調(diào)用 handle()-->handle() 中實例化 ServerHandler-->調(diào)用 ServerHandler.run()-->run() 調(diào)用 application() 這才是真正的邏輯.-->run() 中在調(diào)用 ServerHandler.finish_response() 返回數(shù)據(jù)-->回到 process_request() 中調(diào)用 WSGIServer.shutdown_request() 關(guān)閉請求(其實什么也沒做)
ps: 明明 application 是 WSGIServer 的屬性, 為什么會在 ServerHandler 中調(diào)用? 因為在實例化 WSGIRequestHandler 的時候 WSGIServer 把自己搭進(jìn)去了, 所以在 WSGIRequestHandler 中實例化 ServerHandler 時候可以通過 WSGIRequestHandler.server.get_app() 得到真正的 application.
總結(jié)
從上面可以得到, 啟動服務(wù)器的時候, 無論以什么方式都要給它傳遞一個 application(), 是一個函數(shù)也好, 一個實現(xiàn)了 __call__ 的類也好; 當(dāng)請求到達(dá)服務(wù)器的時候, 服務(wù)器自會調(diào)用 application(), 從而得到相應(yīng)數(shù)據(jù). 至于, 對請求的數(shù)據(jù)如何相應(yīng), application() 中可以細(xì)化.
確實, 其中的調(diào)用鏈太過長, 這期間還沒有加入 HTTP 頭的分析(提取 Cookie等). 如果只為響應(yīng)一個 "helloworld", 在 WSGIServer.finish_request() 中直接相應(yīng)數(shù)據(jù)就好了, WSGIRequestHandler 和 ServerHandler 類可以直接省去, 而只需要你提供一個 application()! 但事實上, 并不只是相應(yīng) "helloworld" 那樣簡單...
關(guān)于 Django 中的 WSGI 如何, 下一節(jié)再說. Django 源碼剖析從這里開始! 我已經(jīng)在 github 備份了 Django 源碼的注釋: Decode-Django, 有興趣的童鞋 fork 吧. 本文結(jié)合 python wsgiref, BaseHTTPServer.py, SocketServer.py 模塊源碼看更好.
以上就是本文的全部內(nèi)容,希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助,也希望大家多多支持腳本之家。
相關(guān)文章
python標(biāo)準(zhǔn)庫ElementTree處理xml
這篇文章主要為大家介紹了python標(biāo)準(zhǔn)庫ElementTree處理xml的方法示例,有需要的朋友可以借鑒參考下,希望能夠有所幫助,祝大家多多進(jìn)步,早日升職加薪2022-05-05Pygame實戰(zhàn)之實現(xiàn)經(jīng)典外星人游戲
這篇文章主要介紹了通過Pygame實現(xiàn)經(jīng)典的外星人游戲的示例代碼,文中的代碼講解詳細(xì),對我們了解Pygame有一定的幫助,感興趣的同學(xué)可以試一試2022-01-01keras實現(xiàn)調(diào)用自己訓(xùn)練的模型,并去掉全連接層
這篇文章主要介紹了keras實現(xiàn)調(diào)用自己訓(xùn)練的模型,并去掉全連接層,具有很好的參考價值,希望對大家有所幫助。一起跟隨小編過來看看吧2020-06-06