Python 17.3 WSGI接口

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。