WSGI 协议运行原理
0. 前言
基本概念：
WSGI：全称是Web Server Gateway Interface，WSGI是一种规范，用来描述web server如何与web application通信的规范。server和application的规范在PEP 3333中有具体描述。要实现WSGI协议，必须同时实现web server和web application，当前运行在WSGI协议之上的web框架有 Flask, Django等。
WSGI协议主要包括server和application两部分：
WSGI server负责从客户端接收请求，将request转发给application，将application返回的response返回给客户端；WSGI application接收由server转发的request，处理请求，并将处理结果返回给server。application中可以包括多个栈式的中间件(middlewares)，这些中间件需要同时实现server与application，因此可以在WSGI服务器与WSGI应用之间起调节作用：对服务器来说，中间件扮演应用程序(执行程序)，对应用程序来说，中间件扮演服务器(WSGI服务器)。
WSGI协议其实是定义了一种server与application解耦的规范，即可以有多个实现WSGI server的服务器，也可以有多个实现WSGI application的框架，那么就可以选择任意的server和application组合实现自己的web应用。例如uWSGI和Gunicorn都是实现了WSGI server协议的服务器，Django，Flask是实现了WSGI application协议的web框架，可以根据项目实际情况搭配使用。
注：
- 贴图代码都只是截取了关键入口的那部分关键语句和函数方法， 其他细节可看详细代码，我们把主流程走一遍就行了 。
- 我每个标记了粉红色加粗文字的都是那一步或者几小步的主要工作，前面标了序号，完了可以把他们串联起来，就是一个完整的流程了。
一. 程序入口：runserver命令
python manage.py runserver 0.0.0.0:8000
注：runserver文件里的Command类继承了Django的BaseCommand，从而可以通过python manage.py <文件名> 运行该文件，命令运行的函数为handle()
文件地址：
/<我自己的虚拟环境地址>/lib/python3.7/site-packages/django/core/management/commands/runserver.py
注：可以找到文件从这里开始查看源码
- <1>执行runserver命令handle()时调用run()方法：
- 执行run()时调用inner_run()方法：
- 执行inner_run()时<2>调用WSGI的入口函数run()：
二. WSGI 入口：basehttp模块
注：由于inner_run()时调用了basehttp模块的WSGI服务入口函数run()，执行的文件变成了basehttp.py(文件名即模块名)
文件地址：
/<我自己的虚拟环境地址>/lib/python3.7/site-packages/django/core/servers/basehttp.py
- <3>实例化WSGIServer并执行对象的server_forever()方法(该方法继承自socketserver模块的BaseServer类)，forever代表持续监听的意思，代码中有一个while语句(while not self.__shutdown_request:)，意思是在请求处理完毕或者处理出现异常时，继续保持监听。代码如下：
def run(addr, port, wsgi_handler, ipv6=False, threading=False, server_cls=WSGIServer):
server_address = (addr, port)
if threading:
httpd_cls = type('WSGIServer', (socketserver.ThreadingMixIn, server_cls), {})
else:
httpd_cls = server_cls
# 实例化WSGIServer，即WSGI协议的server部分
# 传入了WSGIRequestHandler参数，会在WSGIServer内部调用来处理请求
httpd = httpd_cls(server_address, WSGIRequestHandler, ipv6=ipv6)
if threading:
httpd.daemon_threads = True
# 设置WSGI协议的web application部分，即WSGIHandler
httpd.set_app(wsgi_handler)
# 启动监听，该方法继承自父类BaseServer
httpd.serve_forever()
三. WSGI 协议server 部分：
server部分主要分别由以下三个类（皆继承自python自带类）依次处理，将http请求转化为app(如django)可以处理的符合WSGI协议的请求：
1. WSGIServer：
继承关系：
WSGIServer(
simple_server.WSGIServer(
HTTPServer(
socketserver.TCPServer(
BaseServer # serve_forever()方法继承自它
))))
- 它的实例化对象的serve_forever()方法作为程序入口
- 接收http请求
- 实例化WSGIRequestHandler
- 将接收的http请求传给WSGIRequestHandler对象；
2. WSGIRequestHandler：
继承关系：
WSGIRequestHandler(
simple_server.WSGIRequestHandler(
BaseHTTPRequestHandler(
socketserver.StreamRequestHandler(
BaseRequestHandler))))
- 它主要起承上(对接WSGIServer)启下(对接ServerHandler)的连接作用；
- 接收到WSGIServer传来的http请求并处理；
- 它实例化时会自动调用handle()方法，该方法中会实例化ServerHandler；
- 将自己处理好的请求传给ServerHandler对象；
3. ServerHandler：
继承关系：
ServerHandler(
simple_server.ServerHandler(
SimpleHandler(
BaseHandle
)))
- 它主要起WSGI server部分和WSGI application(简称app，如django)部分的对接作用；
- 接收来自WSGIRequestHandler对象处理好的请求，并将其组装成环境变量；
- 实例化WSGI application(WSGIHandler)；
- 将配置好的环境变量和回调函数start_response()传递给app对象（无外乎对数据库进行增删改查并返回响应，也就是我们写的那些代码）；
- 通过回调函数start_response()设置好对象的部分属性将app的处理结果发送到客户端（状态码和响应头）的说法有待考证，因为回调函数只是返回了write函数对象，并没有去执行。
流程大概如下（盗个图，改了点）：
接下来就是server部分的主要流程：
1. WSGIServer：
由于继承python自带的BaseServer类方法，所以文件地址：
/usr/local/Cellar/python/3.7.0/Frameworks/Python.framework/Versions/3.7/lib/python3.7/socketserver.py
- 执行server_forever()时<4>调用_handle_request_noblock()方法处理请求：
- <5>实例化WSGIRequestHandler
- 注：WSGIServer实例化时传入了WSGIRequestHandler参数，如代码所示：httpd = httpd_cls(server_address, WSGIRequestHandler, ipv6=ipv6)
2. WSGIRequestHandler：
文件地址：
/<我自己的虚拟环境地址>/lib/python3.7/site-packages/django/core/servers/basehttp.py
- 在上面WSGIServer中WSGIRequestHandler已经实例化了，实例化时会自动<5>调用handle()方法；
- 实例化时传入了三个参数，如上图，最后一个是‘self’，也就是WSGIServer对象（为什么我创建其他对象的时候还要把自己传给它呢？），留着，后面会用（也就是下图的‘server’）：
- handle()方法被WSGIRequestHandler重写(其实代码一个字没变，就是复制了一份，因为在方法中<6>实例化ServerHandler的类从python自带的simple_server模块中的ServerHandler变成了basehttp模块中的ServerHandler)，用来处理单个http请求；
- ServerHandler实例化后，<6>调用run()方法，这个run()方法就是我们WSGI server部分的最后一个类ServerHandler的入口：
3. ServerHandler：
由于继承python自带的BaseHandler类方法，所以文件地址：
/usr/local/Cellar/python/3.7.0/Frameworks/Python.framework/Versions/3.7/lib/python3.7/wsgiref/handlers.py
番外篇：
- 在上面实例化时，传入了一个参数，也就是‘self.server.get_app()’，你看，我就说那个‘server’留着有用吧，这个‘server’就是WSGIServer对象，它的get_app()方法可以获取到application(也就是WSGI application部分，后面简称app)，而WSGI的入口，WSGIServer实例化后设置了application（httpd.set_app(wsgi_hxandler)），好了好了，怕你们忘了在哪儿了我再贴一次代码：
要是又有人问你怎么知道设置的这个 app是WSGIHandler？我...我......我.........就告诉你吧！！！
还记得我们开天辟地的启动命令
这个handler参数又是通过命令中的get_handler()方法获取的：
真的是老母猪的胸罩一套有一套...这个
这些找到这个WSGIHandler对象（注意是对象，不是类）了吧，就是我们的app。
言归正传：
- 我们上一步实例化了ServerHandler并执行了它的run(app对象)方法，<7>调用app处理请求；
- 调用app对象时传入了两个参数， 一个是前面ServerHandler将http请求组装成的环境变量
， 一个是作为app处理成功后的回调函数
四. WSGI 协议app 部分：
WSGI application应该实现为一个可调用对象，例如函数、方法、类(包含`call`方法)。需要接收两个参数：
- 一个字典，该字典可以包含了客户端请求的信息以及其他信息，可以认为是请求上下文，一般叫做
environment（编码中多简写为environ、env）- 一个用于发送HTTP响应状态（
HTTP status）、响应头（HTTP headers）的回调函数通过回调函数将响应状态和响应头返回给
server，同时返回响应正文(response body)，响应正文是可迭代的、并包含了多个字符串。我们知道了实例化ServerHandler对象的run()方法传入的是app对象（WSGIHandler对象），为何给对象传参数就会返回数据呢？
那就顺便巩固下基础（复制过来的）：
__call__()：Python中，只要在创建类型的时候定义了__call__()方法，这个类型就是可调用的。
Python中的所有东西都是对象，其中包括Int/str/func/class这四类，它们都是对象，都是从一个类创建而来的。元类就是创建这些对象的东西，type就是Python的内建元类。
其中，func是可调用的对象，说明在创建它的类型（父类或它本身）的时候，定义了__call__()方法。
原来是因为WSGIHandler类中定义了<__call__>呀！大彻大悟，看来基础薄弱简直是洪水猛兽啊！
那下面就来看看WSGIHandler中是如何定义<__call__>的：
- <8>解析环境变量（ServerHandler组装好的
） - <8>获取程序响应（也就是我们平时写的逻辑代码，当然中间还有很多中间价处理包装了的）
到这里我们的一个http请求主要的处理流程差不多就已经完了，可以不用往下看了，需要继续了解的如何返回响应的，那就往下瞧：
- <9>执行回调函数start_response()，看一下回调时执行了啥：上图可以看出，回调函数的返回值并没有被接收，只是像18岁少女一样单纯地执行了一下，我还没看代码，我是边看代码边写笔记的，我猜测是为了给响应铺平道路，把响应时需要的环境搭好，开始看代码：
看嘛！我就说嘛，红框中明显就是设置ServerHandler对象的属性，先把响应需要使用到的对象熟悉先配好，然后返回了self.write......这是个对象呀，也没有变量接收它呀，所以回调到这儿就没啥事儿了，shutdown。
另外通过注释
- <10>返回响应：上面可知，ServerHandler对象的result属性接收了app的响应（一个HttpResponse object），然后执行finish_response()方法：
看看都做了哪些事：1. 把接收到的app响应
上面未实现的两个方法在它的子类SimpleHandler中被实现了。
基本一个http请求的流程就差不多结束了，game over！（不一定准确哈，只是自己看代理逻辑的理解，如有错误或者不恰当的欢迎指正！）
最后把上面左右的步骤串起来就是：
真相は一つしかない。（推一推眼镜）
<1>执行runserver命令
<2>调用WSGI的入口函数run()
<3>实例化WSGIServer并执行对象的server_forever()方法
<4>调用_handle_request_noblock()方法
<5>实例化WSGIRequestHandler，自动调用handle()方法；
<6>实例化ServerHandler并调用run()
<7>调用app处理请求
<8>解析环境变量并获取程序响应
<9>执行回调
<10>返回响应
终于ojbk了！
有不足或者错误请指正！どうぞ お願いしましょう。