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陈坤_WSGI及gunicorn指北(一)

作为一个Python Web 开发工程师,pyg0每天都喜滋滋的写着基于各种web框架的业务代码。

突然有一天,技术老大过来跟pyg0说,嘿,我们要新上线一个服务,你来帮我部署一下吧。不用太复杂。用gunicorn跑flask, 启8个进程, 用gevent模式跑就可以。这个很好配,给你一个小时吧。

这时候的pyg0心里充满的黑人问号, gunicorn, gevent ???什么鬼?

赶紧请教万能的google,发现网上配置的教程满天飞, pyg0找了一个看着顺眼的,照猫画虎,终于赶在下班前搞定。(说好的一个小时呢?)

但是真的搞定了吗?pyg0其实发现自己更加迷惑了。再配置的过程中,更多的名词出现在他的视野之中, wgsi?uwsgi?master? worker??

为了让自己不再迷糊下去。pyg0决定开始一场学习python web server的旅程

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一 WSGI

WSGI(Web Server Gateway Interface),中文是网络服务器网关接口。它不是web server, 也不是web application,而是架在web server 和web application 之间一道协议和规范。

WSGI规范的目的就是解耦Web Server 和Web Application。 一个完整的WSGI协议包括server 和appliction 两部分。server的作用是接受客户端传来的请求,转发给application, 然后把application返回的response发给客户端。 application用来接受server发来的请求,处理请求,然后把response发回给server。这样一来,我们可以有多个实现了server协议的Web Server和多个实现了application的web framework。

重点来了,上文提到的gunicorn, uwsgi就是实现了WSGI server协议的web server。 而我们常用的Django,Flask等等就是实现了WSGI application协议的 web framework。这样一来,我们就可以像搭积木一样随意组合web server 和 web framework了。

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其实python自己就带了一个实现了WSGI协议的server 和 application, 各个web framework也基本上都有自己实现的server, 但这些server基本上只能用来调试,不能用于生产环境。我们先来看python自己实现的WSGI协议: wsgiref。这个名字明确告诉我们,大哥我只是个reference, 你们看看就好,千万不要用啊,性能没保障的啊。

1 #coding:utf-8
2 from wsgiref.simple_server import make_server, demo_app
3 
4 app = demo_app
5 server = make_server("127.0.0.1", 9000, app)
6 server.serve_forever()

demo_app就是个简单的web application, 我们看看他都干了什么

def demo_app(environ,start_response):
    from io import StringIO
    stdout = StringIO()
    print("Hello world!", file=stdout)
    print(file=stdout)
    h = sorted(environ.items())
    for k,v in h:
        print(k,"=",repr(v), file=stdout)
    start_response("200 OK", [("Content-Type","text/plain; charset=utf-8")])
    return [stdout.getvalue().encode("utf-8")]

完美的满足的WSGI的标准,接受两个参数, environ和start_response, environ是一个包括了客户端所有请求信息和相关信息的dict, start_response 是一个可以发送响应状态和响应头的回调函数。除此之外, 我们的web application 把environ里面所有的信息都打印出来。

现在问题来了。我们应该如何调用这个web application呢?答案就是我们不用调,我们依靠web server 来调。让我们看看wsgiref里的webserver长什么样

class WSGIServer(HTTPServer):

    """BaseHTTPServer that implements the Python WSGI protocol"""

    application = None

    def server_bind(self):
        """Override server_bind to store the server name."""
        HTTPServer.server_bind(self)
        self.setup_environ()

    def setup_environ(self):
        # Set up base environment
        env = self.base_environ = {}
        env["SERVER_NAME"] = self.server_name
        env["GATEWAY_INTERFACE"] = "CGI/1.1"
        env["SERVER_PORT"] = str(self.server_port)
        env["REMOTE_HOST"]=""
        env["CONTENT_LENGTH"]=""
        env["SCRIPT_NAME"] = ""

    def get_app(self):
        return self.application

    def set_app(self,application):
        self.application = application

这个web server 也同样很简单。继承了HTTPServer, 重写了server_bind方法,在绑定的同时创建了必要的环境变量。同时提供了绑定和获取web application的方法。

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我们再来看看WSGIRequestHandler

class WSGIRequestHandler(BaseHTTPRequestHandler):

    server_version = "WSGIServer/" + __version__

    def get_environ(self):
        env = self.server.base_environ.copy()
        env["SERVER_PROTOCOL"] = self.request_version
        env["SERVER_SOFTWARE"] = self.server_version
        env["REQUEST_METHOD"] = self.command
        if "?" in self.path:
            path,query = self.path.split("?",1)
        else:
            path,query = self.path,""

        env["PATH_INFO"] = urllib.parse.unquote(path, "iso-8859-1")
        env["QUERY_STRING"] = query

        host = self.address_string()
        if host != self.client_address[0]:
            env["REMOTE_HOST"] = host
        env["REMOTE_ADDR"] = self.client_address[0]

        if self.headers.get("content-type") is None:
            env["CONTENT_TYPE"] = self.headers.get_content_type()
        else:
            env["CONTENT_TYPE"] = self.headers["content-type"]

        length = self.headers.get("content-length")
        if length:
            env["CONTENT_LENGTH"] = length

        for k, v in self.headers.items():
            k=k.replace("-","_").upper(); v=v.strip()
            if k in env:
                continue                    # skip content length, type,etc.
            if "HTTP_"+k in env:
                env["HTTP_"+k] += ","+v     # comma-separate multiple headers
            else:
                env["HTTP_"+k] = v
        return env

    def get_stderr(self):
        return sys.stderr

    def handle(self):
        """Handle a single HTTP request"""

        self.raw_requestline = self.rfile.readline(65537)
        if len(self.raw_requestline) > 65536:
            self.requestline = ""
            self.request_version = ""
            self.command = ""
            self.send_error(414)
            return

        if not self.parse_request(): # An error code has been sent, just exit
            return

        handler = ServerHandler(
            self.rfile, self.wfile, self.get_stderr(), self.get_environ()
        )
        handler.request_handler = self      # backpointer for logging
        handler.run(self.server.get_app())

我们的WSGIRequestHandler会添加更多请求相关的信息放进environ里。同时重写了handle方法,在这里我们看到了熟悉的get_app(), 没错,就是在这里, 我们的web_application出现了。它会接受server 的 environ和回调函数start_response, 处理完成之后,再通过start_response 把HTTP Code 和HEADER发送给handler,通过return把http response返回给handler。

通过这个简单的示例,pyg0终于明白了WSGI是怎么回事儿。但是他也认同这个wsgiref实在是太low了。所以赶紧开始钻研老大推荐的gunicorn。

我们下回再见!

wo men xia hui zai jian!

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发布时间:15:24:05

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