David Wheeler有一句名言：“計算機科學中的任何問題，都可以通過加上另一層間接的中間層解決。”為了提高Python網(wǎng)絡服務的可移植性，Python社區(qū)在PEP 333中提出了Web服務器網(wǎng)關(guān)接口(WSGI，Web Server Gateway Interface)。
為了提高Python網(wǎng)絡服務的可移植性，Python社區(qū)在PEP 333中提出了Web服務器網(wǎng)關(guān)接口(WSGI，Web Server Gateway Interface)。

WSGL標準就是添加了一層中間層。通過這一個中間層，用Python編寫的HTTP服務就能夠與任何Web服務器進行交互了?，F(xiàn)在，WSGI已經(jīng)成為了使用Python進行HTTP操作的標準方法。

按照標準的定義，WSGI應用程序是可以被調(diào)用的，并且有兩個輸入?yún)?shù)。

1、WSGI

下面是第一段代碼，第一個參數(shù)是environ，用于接收一個字典，字典中提供的鍵值對是舊式的CGI環(huán)境集合的拓展。第二個參數(shù)本身也是可以被調(diào)用的，習慣上會將其命名為start_response()，WSGI應用程序通過這個參數(shù)來聲明響應頭信息。

# 用WSGI應用形式編寫的簡單HTTP服務。
#!/usr/bin/env python3 
# A simple HTTP service built directly against the low-level WSGI spec. 
from pprint import pformat 
from wsgiref.simple_server import make_server 
def app(environ, start_response): 
 headers = {'Content-Type': 'text/plain; charset=utf-8'} 
 start_response('200 OK', list(headers.items())) 
 yield 'Here is the WSGI environment: 
'.encode('utf-8') 
 yield pformat(environ).encode('utf-8') 
if __name__ == '__main__': 
 httpd = make_server('', 8000, app) 
 host, port = httpd.socket.getsockname() 
 print('Serving on', host, 'port', port) 
 httpd.serve_forever()

上述只是一個簡單的情況。但是在編寫服務器程序時，復雜度就大大提升了。這是因為要完全考慮標準中的描述的許多注意點和邊界情況。

2、前向代理與反向代理

無論前向代理還是反向代理，HTTP代理其實就是一個HTTP服務器，用于接收請求，然后對接收到的請求(至少是部分請求)進行轉(zhuǎn)發(fā)。轉(zhuǎn)發(fā)請求時代理會扮演客戶端的角色，將轉(zhuǎn)發(fā)的HTTP請求發(fā)送至真正的服務器，最后將從服務器接受到的響應發(fā)揮扮演客戶端的角色，將轉(zhuǎn)發(fā)的請求發(fā)送至真正的服務器，最后將從服務器接受到的響應發(fā)回給最初的客戶端。
下面是前向代理和反向代理的簡圖。

反向代理已經(jīng)廣泛應用于大型的HTTP服務當中。反向代理是Web服務的一部分，對于HTTP客戶端并不可見。

3、四種架構(gòu)

架構(gòu)師一般都使用很多種復雜的機制來將多個子模塊組合建成一個HTTP服務?，F(xiàn)在在Python社區(qū)中，已經(jīng)形成了4種基本的模式。如果已經(jīng)編寫了用于生成動態(tài)內(nèi)容的Python代碼，并且已經(jīng)選擇了某個支持WSGI的API或框架，應該如何將HTTP服務部署到線上呢?

運行一個使用Python編寫的服務器，服務器的代碼中可以直接調(diào)用WSGI接口?，F(xiàn)在最流行的是Green Unicorn(Gunicorn)服務器，不過也有其他已經(jīng)可以用于生產(chǎn)環(huán)境的純Python服務器。

配置mod_wsgi并運行Apache，在一個獨立的WSFIDaemonProcess中運行Python代碼，由mod_wsgi啟動守護進程。

在后端運行一個類似于Gunicorn的Python HTTP服務器(或者支持所選異步框架的任何服務器)，然后在前端運行一個既能返回靜態(tài)文件，又能對Python編寫的動態(tài)資源服務進行反向代理的Web服務器。

在最前端運行一個純粹的反向代理(如Varnish)，在該反向代理后端運行Apache或者nginx，在后端運行Python編寫的HTTP服務器。這是一個三層的架構(gòu)。這些反向代理可以分布在不同的地理位置，這樣子就能夠?qū)㈦x客戶端最近的反向代理上的緩存資源返回給發(fā)送請求的客戶端。

長期以來，對這4個架構(gòu)的選擇主要基于CPython的3個運行時的特性，即解釋器占用內(nèi)存大、解釋器運行慢、全局解釋器(GIL，Global Interpreter Lock)禁止多個線程同時運行Python字節(jié)碼。但同時帶來了內(nèi)存中只能載入一定數(shù)量的Python實例。

4、平臺即服務

這個概念的出現(xiàn)是因為現(xiàn)在的自動化部署、持續(xù)集成以及高性能大規(guī)模服務的相關(guān)技術(shù)的出現(xiàn)和處理有一些繁雜。所以有一些提供商提出了PaaS(Platform as a Service)，現(xiàn)在只需關(guān)心應該如何打包自己的應用程序，以便將自己的應用部署到這些服務之上。
PaaS提供商會解決構(gòu)建和運行HTTP服務中的出現(xiàn)的各種煩心事。不需要再關(guān)心服務器，或者是提供IP地址之類的事情。

PaaS會根據(jù)客戶規(guī)模提供負載均衡器。只需要給PaaS提供商提供配置文件即可完成各種復雜的步驟。

現(xiàn)階段比較常用的有Heroku和Docker。

大多數(shù)PaaS提供商不支持靜態(tài)內(nèi)容，除非我們在Python應用程序中實現(xiàn)了對靜態(tài)內(nèi)容的更多支持或者向容器中加入了Apache或ngnix。盡管我們可以將靜態(tài)資源和動態(tài)頁面的路徑放在兩個完全不同的URL空間內(nèi)，但是許多架構(gòu)師還是傾向于將兩者放在同一個名字空間內(nèi)。

5、不使用Web框架編寫WSGI可調(diào)用對象

下面第一段代碼是用于返回當前時間的原始WSGI可調(diào)用對象。

#!/usr/bin/env python3 
# A simple HTTP service built directly against the low-level WSGI spec. 
import time 
def app(environ, start_response): 
  host = environ.get('HTTP_HOST', '127.0.0.1') 
  path = environ.get('PATH_INFO', '/') 
  if ':' in host: 
    host, port = host.split(':', 1) 
  if '?' in path: 
    path, query = path.split('?', 1) 
  headers = [('Content-Type', 'text/plain; charset=utf-8')] 
  if environ['REQUEST_METHOD'] != 'GET': 
    start_response('01 Not Implemented', headers) 
    yield b'01 Not Implemented' 
  elif host != '127.0.0.1' or path != '/': 
    start_response('404 Not Found', headers) 
    yield b'404 Not Found' 
  else: 
    start_response('200 OK', headers) 
    yield time.ctime().encode('ascii')

第一段比較冗長。下面使用第三方庫簡化原始WGSI的模式方法。

第一個示例是使用WebOb編寫的可調(diào)用對象返回當前時間。

#!/usr/bin/env python3 
# A WSGI callable built using webob. 
import time, webob 
def app(environ, start_response): 
  request = webob.Request(environ) 
  if environ['REQUEST_METHOD'] != 'GET': 
    response = webob.Response('501 Not Implemented', status=501) 
  elif request.domain != '127.0.0.1' or request.path != '/': 
    response = webob.Response('404 Not Found', status=404) 
  else: 
    response = webob.Response(time.ctime()) 
  return response(environ, start_response)

第二個是使用Werkzeug編寫的WSGI可調(diào)用對象返回當前時間。

#!/usr/bin/env python3 
# A WSGI callable built using Werkzeug. 
import time 
from werkzeug.wrappers import Request, Response 
@Request.application 
def app(request): 
  host = request.host 
  if ':' in host: 
    host, port = host.split(':', 1) 
  if request.method != 'GET': 
    return Response('501 Not Implemented', status=501) 
  elif host != '127.0.0.1' or request.path != '/': 
    return Response('404 Not Found', status=404) 
  else: 
    return Response(time.ctime())

大家可以對比這兩個庫在簡化操作時的不同之處，Werkzeug是Flask框架的基礎(chǔ)。

總結(jié)

以上所述是小編給大家介紹的使用Python搭建http服務器，希望對大家有所幫助！

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