使用wsgiref库diy简单web架构
1. 了解CGI和WSGI
(1)CGI
CGI(Common Gateway Interface)通用网关接口,即接口协议,前端向服务器发送一个URL(携带请求类型、参数、cookie等信息)请求,服务器把这个请求的各种参数写进进程的环境变量,比如
REQUEST_METHOD,PATH_INFO之类的,然后开启 cgi模块以后,将其发送给CGI程序,CGI程序(可以由各种语言编写,比如C、C ++、VB 和Delphi 等)从环境变量中解析出各种参数,然后向标准输出输出内容(比如cout了一段HTML代码),这些内容没有被打印到控制台上,而是最终响应给了你的浏览器,渲染出了网页。每一次向CGI发送请求,都会生成一个CGI进程,这就是所谓的fork-and-exec模式,这也通常是导致并发瓶颈的症结,反向代理加上大型的的分布式系统可以一定程度上减轻这些压力。
(2)WSGI
WSGI(Python Web Server Gateway Interface,缩写为WSGI)web服务器网关接口,也是接口协议,前端向服务器发送一个URL(携带请求类型、参数、cookie等信息)请求,服务器把这个请求的各种参数传给WSGI模块,wsgi将各种参数进行python化,封装为request对象传递给按照WSGI接口标准调用注册的WSGI Application,并返回response参数给客户端。
2. wsgiref库简介
wsgiref是python内置库,实现了一个简单的WSGI Server和WSGI Application,使用该库我们将很容易实现自定义的web架构而不用考虑TCP/HTTP层协议,库源码位于/django/lib/wsgiref文件夹,该库提供了5个模块:
* util -- Miscellaneous useful functions and wrappers * headers -- Manage response headers * handlers -- base classes for server/gateway implementations * simple_server -- a simple BaseHTTPServer that supports WSGI * validate -- validation wrapper that sits between an app and a server
to detect errors in either
下面主要对simple_server模块的重点函数和使用方法进行说明
3. wsgiref.simple_server类使用及部分源码分析
(1)先上一段代码
该代码来自simple_server.py的最后7行
if __name__ == '__main__':
with make_server('', , demo_app) as httpd:
sa = httpd.socket.getsockname()
print("Serving HTTP on", sa[], "port", sa[], "...")
import webbrowser
webbrowser.open('http://localhost:8000/xyz?abc')
httpd.handle_request() # serve one request, then exit
这段代码表达两个意思:启动服务---->处理'http://localhost:8000/xyz?abc'请求
(2)分析make_server启动服务过程
server_class传入两个参数,第一个元组(host,ip),第二个WSGIRequestHandler类,第一个参数用于socketserver.TCPServer启动服务(图中标记1),第二个参数WSGIRequestHandler用于BaseServer类初始化self.RequestHandlerClass属性(图中标记2),用于finish_request()函数进行对象初始化(图中的标记3),主要目的实现后面回调函数调用
(3)分析handle_request()函数处理过程
该函数的实现过程在基类BaseServer中,该函数主要实现以下功能(这里不讨论epoll异步并发,相关epoll的内容可以看我之前的博客):
get_request()---->verify_request()---->process_request()---->shutdown_request()
单看函数名就应该明白整个流程了
(4)现在到重点了,看demo_app回调是如何实现的
接下来主要分析下make_server()函数的第三个参数demo_app是如何实现调用的
通过源码我们看到,finish_request()函数中实现了RequestHandlerClass初始化,也就是WSGIRequestHandler初始化
def finish_request(self, request, client_address):
"""Finish one request by instantiating RequestHandlerClass."""
self.RequestHandlerClass(request, client_address, self)
来张图一看什么都清楚了
a. 服务启动后,WSGIServer通过set_app将回调函数保存起来
b. finish_request()对WSGIRequestHandler进行实例化,调用其基类BaseRequestHandle的构造函数,构造函数中又调用了handle处理函数,由于派生类WSGIRequestHandler重写了handle方法,实则调用的是WSGIRequestHandler类的handle函数,如上图标记3,得到回调函数对象,并执行。
def run(self, application):
try:
self.setup_environ()
self.result = application(self.environ, self.start_response)
self.finish_response()
。。。。。。。。。。。。。。
到现在为止一切就都清楚了!接下来就可以自由的对回调函数进行处理了!
4. DIY web架构
模仿django架构的model---->route---->view--->template模型实现http请求,显示网页
(1)models.py
使用redis的创建两个字符串结构name和url
import redis class Model:
def __init__(self):
conn = redis.Redis()
self.name = conn.get('name')
self.url = conn.get('url')
(2)urls.py
import views urlpattern = ((r'/fate0729/', views.login),)
(3)views.py
实现通过model对模板进行渲染
from models import Model
import re def render(html_path, **wargvs):
with open(html_path, 'r') as pf:
data = ''.join(pf.readlines())
print(data) if wargvs is not None:
# 为了测试这里使用了固定格式obj.attr
results = re.findall(r'{{(.*)}}', data)
for result in results:
obj_attr_list = result.partition('.')
obj = wargvs.get(obj_attr_list[])
attr = obj_attr_list[-]
regex = r'{{.*\.%s}}' %(attr)
value = getattr(obj,attr).decode('utf-8')
print(attr,value)
data = re.sub(regex,str(value), data)
return data.encode('utf-8') def login(request):
model = Model()
return render('web.html', **{'model':model})
(4)main.py
from wsgiref.simple_server import make_server
import urls def routers():
urlpattern=urls.urlpattern
return urlpattern def applications(environ,start_response):
path=environ.get("PATH_INFO")
start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html'),('Charset', 'utf8')]) urlpattern=routers()
func=None
for item in urlpattern:
if path==item[]:
func=item[]
break
if func:
return [func(environ)]
else:
return [b"<h1>404!<h1>"] if __name__ == '__main__':
conn = make_server('127.0.0.1', , applications)
print('server is working...')
conn.serve_forever()
(5)测试
python main.py
打开浏览器输入:127.0.0.1/fate0729/
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