Python核心編程筆記————Web 編程：CGI 和 WSGI（三）

WCGI

動機

．　CGI的目的是爲了動態的創建內容，但是這種方式無法擴展，CGI進程針對每個請求進行創建（就像是打開Python解釋器），用完就拋棄，如果接受了上千個請求，創建大量的語言解釋器進程很快就會導致服務器停機。有兩種方法來解決這個問題：服務器集成和外部進程。

服務器集成

．　也稱服務器API。當前應用最廣泛的服務器解決方案是Apache HTTP Web 服務器，這是一個開源的解決方案，通常稱爲 Apache，擁有一個服務器 API。
　　這類解決方案將網關集成進服務器。換句話說不是將服務器切分成多個語言解釋器來分別處理請求，而是生成函數調用，運行應用程序代碼，在運行過程中進行響應。
　　其缺點也有很多，如：含有bug的代碼會影響服務器實現的執行效率、不同語言的實現無法完全兼容，應用程序必須是線程安全的等等。

外部進程

．　這種方案是讓CGI應用在服務器外部運行，當有請求時，服務器將請求傳遞到外部進程中。外部進程的存在時間很長，不會再處理玩請求後就結束。使用外部進程最廣爲人知的方案是FastCGI，外部進程相比服務器集成是更優的選擇。
　　同時，爲了降低開發者尤其是Web礦建開發者的負擔，建立了Web服務器網類接口（Web Server Gateway Interface，WSGI）標準。

WSGI簡介

．　WSGI規範創建於2003年，用於處理日益增多的不同的Web框架、Web服務器，及其它調用方式。
　　根據WSGI定義，其應用是可調用的對象，其參數固定爲以下兩個：一個是含有服務器環境變量的字典，另一個是可調用對象，該對象使用HTTP狀態碼和會返回給客戶端的HTTP頭來初始化響應。其必須返回一個可迭代對象用於組成響應負載。以下是一個簡單的示例：

def simple_wsgi_app(environ, start_response):
	status = '200 OK'
	headers = [('Content-type', 'text/plain')]
	start_response(status, headers)
	return ['Hello world!']

．　start_response()這個可調用對象必須在應用執行，生成最終會發送回客戶端的響應。響應必須含有 HTTP 返回碼（200、300 等），以及 HTTP 響應頭。另外返回的內容必須是可迭代的，如列表、生成器等，他們生成實際的響應負載。
　　start_response()還有一個可選的第三參數（exc_info），這個參數含有異常信息。應用剛開始使用正常的一對參數執行，當發生錯誤的時候，會再次調用start_response()，但會將新的狀態碼、http頭和exc_info一起傳入，替換原有的內容。如果第二次調用時沒有提供exc_info，則會發生錯誤。

參考服務器

．　Python在標準庫中提供了簡單的參考服務器：wsgiref.simple_server.WSGIServer。
　　可以用這個類直接構建一個服務器。wsgiref包還提供了一個方便的函數：make_server()，通過這個函數可部署一個用於簡單訪問的參考服務器，下面是示例：

from wsgiref.simple_server import make_server

def simple_wsgi_app(environ, start_response):
    status = '200 OK'
    headers = [('Content-type', 'text/plain')]
    start_response(status, headers)
    return [u'Hello world!'.encode('utf8')]			#這裏不encode會報錯


httpd = make_server('',8000,simple_wsgi_app)
print('started app serving on port 8000...')
httpd.serve_forever()

．　運行這個模塊後，在瀏覽器訪問http://localhost:8000可以看到純文本形式的Hello world!。其實wsgiref 模塊還有一個示例應用demo_app()，可以導入demo_app，並將make_server的第三個參數換成demo_app()看看有什麼不同。

中間件機封裝WSGI應用

．　在某些情況下，除了應用程序本身之外，還希望在應用程序執行之前或是執行之後添加一些處理程序，即中間件。其要麼對來自客戶的數據進行預處理，然後發送給應用，要麼在應用將響應負載發送給用戶之前，對結果數據進行一些最終的調整。
　　下面的例子是爲之前的simple_wsgi_app的返回結果打上時間戳，並且使用類封裝的方式，使參數整合到一個元組變量中，減少代碼量：

from wsgiref.simple_server import make_server
from time import ctime

def simple_wsgi_app(environ, start_response):
    status = '200 OK'
    headers = [('Content-type', 'text/plain')]
    start_response(status, headers)
    return ['Hello world!\n','nice']			#這裏和之前不一樣，沒有先encode了


class Ts_ci_wrapp(object):
    def __init__(self,app):
        self.orig_app = app

    def __call__(self,*stuff):
        return (('[%s] %s' % (ctime(),x)).encode() for x in self.orig_app(*stuff))

httpd = make_server('',8000,Ts_ci_wrapp(simple_wsgi_app))
print('started app serving on port 8000...')
httpd.serve_forever()