Python Web 开发笔记（1）

服务器

接收客户端的请求，返回响应给客户端。客户端与服务器之间使用 HTTP 协议通信。

Apache、Nginx、Lighttpd 就是较为常用的企业级服务器。Gunicorn 是由 Python 编写的小只服务器。Werkzeug 支持单进程多线程服务，Gunicorn 实现多进程服务。

协议

在计算机科学中，指的是双方通信所共同遵循的数据格式和通信步骤。

WSGI

Web Server Gateway Interface 的简称，它是一种规定了服务器与 Web 应用之间如何通信的协议。这是 Python 专用的，其它编程语言有自己的协议。

WSGI 协议是基于现存的 CGI 标准设计的。该协议要求开发者提供一个 application 函数，类似下面这样：

def application(environ, start_response):
    start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')])
    return [b'
Hello, web!
']

服务器接收请求后，处理一下请求信息，将 Request Headers 放到 environ 变量中，这是个字典对象。然后调用上面的 application 函数，这个函数由谁提供呢？当然是由应用程序提供。在 application 内部会调用 start_response 函数，这是由服务器内部提供的函数，它用于生成响应对象。最后 application 函数返回列表，列表中是二进制字符串。最后服务器将完整的响应对象返回给服务器。

在这个过程中，接收请求信息、发送响应信息由服务器来做。应用程序要做的是根据请求信息提供对应的数据给服务器，包括响应状态码、HTML 数据、响应头部之类的。

你可以选择任意服务器搭配任意 Web 应用程序，只要它们都符合 WSGI 协议即可互相通信。

适用于 Web 服务器与应用程序之间通信协议，除了 WSGI 外还有 uwsgi 协议以及 uWSGI 协议。最后一个是前两个的集合协议。

WSGI 服务器

符合 WSGI 协议的服务器。如果不符合的话怎么办？uwsgi 或者 uWSGI 也是可以的。

Flask 、Django 、Tornado

这些是 Python Web 开发框架，它们十分有助于编写优质的 Web 应用程序。Python 的语言特性使得自身编写 Web 框架极其容易，以至于现在有上百种 Python 编写的 Web 开发框架。

Werkzeug

这是一个 Flask 框架所依赖的一个工具包，它作为服务器与 Flask 程序之间的桥梁，实现了 WSGI 协议。实际上 Flask 中的请求和响应对象都是由它来创建的。

其实 Django 等其它框架也有类似的工具包，没有的话就不能根据 WSGI 协议与服务器通信了，这很显然。

以下内容来自网络

Nginx：Hey，WSGI。我刚收到了一个请求，需要你作些准备，然后由 Flask 来处理。
WSGI：OK，Nginx。我会设置好环境变量，然后将这个请求传递给 Flask 处理。
Flask：Thanks WSGI！给我一些时间，我将会把请求的响应返回给你。
Flask：Okay，我完成了，WSGI。这里是请求的响应结果，请求把结果传递给 Nginx。
WSGI：Good job，Flask！Nginx，这里是响应结果，已经按照要求给你传递回来了。
Nginx：Cool，我收到了，我把响应结果返回给客户端。大家合作愉快～

收到请求后

假设应用 app = Flask(__name__)

Werkzeug 会调用 app 本身，也就是调用 app 的 __call__ 方法：

# 参数 environ 是字典对象，包含请求信息中的全部数据
# 例如 USER_AGENT 、IP 地址、端口号、Cookie 等等
def __call__(self, environ, start_response):
    return self.wsgi_app(environ, start_response)

该方法返回 app 的 wsgi_app 方法的调用：

    def wsgi_app(self, environ, start_response):
        ctx = self.request_context(environ)
        error = None
        try:
            try:
                ctx.push()
                response = self.full_dispatch_request()
            except Exception as e:
                error = e
                response = self.handle_exception(e)
            except:  # noqa: B001
                error = sys.exc_info()[1]
                raise
            return response(environ, start_response)
        finally:
            if self.should_ignore_error(error):
                error = None
            ctx.auto_pop(error)