什么是WSGI

WSGI全称为Python Web Server Gateway Interface，Python Web服务器网关接口，它是介于Web服务器和Web应用程序（或Web框架）之间的一种简单而通用的接口。

咱们知道，客户端和服务器端之间进行沟通遵循HTTP协议。可是咱们用Python所编写的不少Web程序，并不会直接去处理HTTP请求，由于这太复杂了。因此WSGI诞生了，使从HTTP请求和Web程序之间，多了一种转换过程——从HTTP报文转换成WSGI的数据格式。这个时候，咱们的Web程序就能够创建在WSGI之上，直接去处理WSGI解析给咱们的请求，而咱们就能够专一于Web程序自己的编写。

一个简单的WSGI程序

WSGI接口定义的很是简单。根据WSGI的规定，Web程序（即WSGI程序）必须是一个可调用的对象，这个可调用对象能够是函数、方法、类或是实现了__call__方法的类实例。这个可调用的对象接收两个参数：

• environ：包含了请求的全部信息的字典。
• start_response：须要在可调用对象中调用的函数，用来发起响应，参数是状态码，响应头部等。

另外，这个可调用对象的还要返回一个可迭代的对象。

咱们看一个简单的WSGI程序

def index(environ, start_response):
    status = '200 OK'
    response_header = [('Content-type', 'text/html')]
    start_response(status, response_header)
    yield b'<h1>Hello WSGi</h1>'

根据WSGI的定义，请求和响应的主体应为字节串，因此咱们在这里返回的html格式字符串上加上了b前缀将其声明为bytes类型

WSGI服务器

如今咱们的Web程序（WSGI程序）编写好了，就须要一个WSGI服务器来运行它。Python提供了一个wsgiref库，咱们能够在开发时进行使用。

完善上面的WSGI程序以下：

from wsgiref.simple_server import make_server

def index(environ, start_response):
    status = '200 OK'
    response_header = [('Content-type', 'text/html')]
    start_response(status, response_header)
    yield b'<h1>Hello WSGi</h1>'

server = make_server('localhost', 5000, index)
server.serve_forever()

咱们使用make_server(host, port, application)方法建立了一个本地服务器，分别传入主机地址、端口和可调用对象。而后使用server_forever()方法来运行它。当在shell中运行后，在浏览器中输入localhost:5000就能够看到咱们编写的效果了。

WSGI服务器在启动后会监听本地端口，当收到请求时，他会将请求报文解析成一个environ字典，而后将其传给WSGI程序，同时传递start_response函数。当咱们的WSGI程序将请求处理完后，会经过start_response方法来通知WSGI服务器来发起一个响应，并设置相应的响应头，而后返回响应的主体。而后WSGI服务器再将其解析成HTTP格式，返回给客户端。你也能够经过上面的图片来理解这个过程。

WSGI中间件

WSGI容许使用中间件（Middleware）来包装Web程序，在程序在调用前添加额外的设置和属性。这个特性经常使用来解耦程序的功能。

咱们也能够给咱们的程序添加一个中间件

from wsgiref.simple_server import make_server

def index(environ, start_response):
    status = '200 OK'
    response_header = [('Content-type', 'text/html')]
    start_response(status, response_header)
    yield b'<h1>Hello WSGi</h1>'

class Middleware(object):
    def __init__(self, web_app):
        self.web_app = web_app
    
    def __call__(self, environ, start_response):
        def before_start_response(status, header):
            header.append(('middleware', 'middleware'))
            return start_response(status, header)
        return self.web_app(environ, before_start_response)

new_index = Middleware(index)

server = make_server('localhost', 5000, new_index)
server.serve_forever()

这里咱们使用实现了__call__方法的类实例来建立WSGI的可调用对象。并经过这个中间件来为咱们的Web程序添加了一个响应头（尽管这没有意义）。真正的中间件远比咱们这里实现的复杂、功能强大的多。并且每每不止一个中间件，而是一个中间件堆栈，经过层层包装，实现了很是多的功能。

Web框架

如今有了WSGI，咱们能够很容易实现一个Python Web程序，可是这仍是不够方便，因而有了Web框架。

Python Web框架是在WSGI的上面又抽象出来一层，使之更易使用，编写的Python Web程序也更易维护。

咱们以很是著名的Flask框架为例。从新实现一下上面的WSGI程序。

from flask import Flask

app = Flask(__name__)

@app.route('/')
def index():
    return '<h1>Hello WSGi</h1>'

app.run()

另外，Python还有不少流行的Web框架，例如Django，web.py、Tornado等，这里不在详细展开。

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参考资料:

• https://zh.wikipedia.org/wiki/Web%E6%9C%8D%E5%8A%A1%E5%99%A8%E7%BD%91%E5%85%B3%E6%8E%A5%E5%8F%A3

• 《Flask Web开发实战》