在web服務(wù)器運(yùn)行中，為了防止請(qǐng)求的文件打開有異常豪墅，要在判斷文件是否以“.py”結(jié)尾之后加上異常調(diào)試泉手。
try:
file = open(HTML_ROOT_DIR + file_name, "rb")
except IOError:
response_start_line = "HTTP/1.1 404 NOT FOUND\r\n"
response_headers = "Sever: My Sever\r\n"
response_body = "The file is not found!"
else:
file_data = file.read()
file.close()
# 構(gòu)造響應(yīng)數(shù)據(jù)
response_start_line = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"
response_headers = "Sever: My Sever\r\n"
response_body = file_data.decode("utf-8")
response = response_start_line + response_headers + "\r\n" + response_body
print("response data:", response)
搜索到了一篇博文，講解WSGI的使用（來源于：https://segmentfault.com/a/1190000003069785）：
WSGI是什么
WSGI的全稱是Web Server Gateway Interface偶器，翻譯過來就是Web服務(wù)器網(wǎng)關(guān)接口斩萌。具體的來說，WSGI是一個(gè)規(guī)范屏轰，定義了Web服務(wù)器如何與Python應(yīng)用程序進(jìn)行交互颊郎，使得使用Python寫的Web應(yīng)用程序可以和Web服務(wù)器對(duì)接起來。WSGI一開始是在PEP-0333中定義的霎苗，最新版本是在Python的PEP-3333定義的姆吭。
對(duì)于初學(xué)者來說，上面那段就是廢話唁盏，說了跟沒說一樣内狸。本文的主要內(nèi)容就是說清楚检眯，WSGI到底是如何工作的。
為什么需要WSGI這個(gè)規(guī)范
在Web部署的方案上昆淡，有一個(gè)方案是目前應(yīng)用最廣泛的：
首先锰瘸，部署一個(gè)Web服務(wù)器專門用來處理HTTP協(xié)議層面相關(guān)的事情，比如如何在一個(gè)物理機(jī)上提供多個(gè)不同的Web服務(wù)（單IP多域名瘪撇，單IP多端口等）這種事情。
然后港庄，部署一個(gè)用各種語(yǔ)言編寫（Java, PHP, Python, Ruby等）的應(yīng)用程序倔既，這個(gè)應(yīng)用程序會(huì)從Web服務(wù)器上接收客戶端的請(qǐng)求，處理完成后鹏氧，再返回響應(yīng)給Web服務(wù)器渤涌，最后由Web服務(wù)器返回給客戶端。
那么把还，要采用這種方案实蓬，Web服務(wù)器和應(yīng)用程序之間就要知道如何進(jìn)行交互。為了定義Web服務(wù)器和應(yīng)用程序之間的交互過程吊履，就形成了很多不同的規(guī)范安皱。這種規(guī)范里最早的一個(gè)是CGI][3，1993年開發(fā)的艇炎。后來又出現(xiàn)了很多這樣的規(guī)范酌伊。比如改進(jìn)CGI性能的FasgCGI，Java專用的Servlet規(guī)范缀踪，還有Python專用的WSGI規(guī)范等居砖。提出這些規(guī)范的目的就是為了定義統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，提升程序的可移植性驴娃。在WSGI規(guī)范的最開始的PEP-333中一開始就描述了為什么需要WSGI規(guī)范奏候。
WSGI如何工作
從上文可以知道，WSGI相當(dāng)于是Web服務(wù)器和Python應(yīng)用程序之間的橋梁唇敞。那么這個(gè)橋梁是如何工作的呢蔗草？首先，我們明確橋梁的作用疆柔，WSGI存在的目的有兩個(gè)：
讓W(xué)eb服務(wù)器知道如何調(diào)用Python應(yīng)用程序蕉世，并且把用戶的請(qǐng)求告訴應(yīng)用程序。
讓Python應(yīng)用程序知道用戶的具體請(qǐng)求是什么婆硬，以及如何返回結(jié)果給Web服務(wù)器狠轻。
WSGI中的角色
在WSGI中定義了兩個(gè)角色，Web服務(wù)器端稱為server或者gateway彬犯，應(yīng)用程序端稱為application或者framework（因?yàn)閃SGI的應(yīng)用程序端的規(guī)范一般都是由具體的框架來實(shí)現(xiàn)的）向楼。我們下面統(tǒng)一使用server和application這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)查吊。
server端會(huì)先收到用戶的請(qǐng)求，然后會(huì)根據(jù)規(guī)范的要求調(diào)用application端湖蜕，如下圖所示：
[圖片上傳失敗...(image-527be2-1528548743542)]
調(diào)用的結(jié)果會(huì)被封裝成HTTP響應(yīng)后再發(fā)送給客戶端逻卖。
server如何調(diào)用application
首先，每個(gè)application的入口只有一個(gè)昭抒，也就是所有的客戶端請(qǐng)求都同一個(gè)入口進(jìn)入到應(yīng)用程序评也。
接下來，server端需要知道去哪里找application的入口灭返。這個(gè)需要在server端指定一個(gè)Python模塊盗迟，也就是Python應(yīng)用中的一個(gè)文件，并且這個(gè)模塊中需要包含一個(gè)名稱為application的可調(diào)用對(duì)象（函數(shù)和類都可以）熙含，這個(gè)application對(duì)象就是這個(gè)應(yīng)用程序的唯一入口了罚缕。WSGI還定義了application對(duì)象的形式：
def simple_app(environ, start_response):
pass
上面代碼中的environ和start_response就是server端調(diào)用application對(duì)象時(shí)傳遞的兩個(gè)參數(shù)。
我們來看具體的例子怎静。假設(shè)我們的應(yīng)用程序的入口文件是/var/www/index.py邮弹，那么我們就需要在server端配置好這個(gè)路徑（如何配置取決于server端的實(shí)現(xiàn)），然后在index.py中的代碼如下所示：
使用標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)（這個(gè)只是demo）
import wsgiref
application = wsgiref.simple_server.demo_app
使用web.py框架
import web
urls = (
'/.*', 'hello',
)
class hello(object):
def GET(self):
return "Hello, world."
application = web.application(urls, globals()).wsgifunc()
你可以看到蚓聘，文件中都需要有一個(gè)application對(duì)象腌乡，server端會(huì)找到這個(gè)文件，然后調(diào)用這個(gè)對(duì)象夜牡。所以支持WSGI的Python框架最終都會(huì)有這么一個(gè)application對(duì)象导饲，不過框架的使用者不需要關(guān)心這個(gè)application對(duì)象內(nèi)部是如何工作的，只需要關(guān)心路由定義氯材、請(qǐng)求處理等具體的業(yè)務(wù)邏輯渣锦。
因?yàn)閍pplication對(duì)象是唯一的入口，所以不管客戶端請(qǐng)求的路徑和數(shù)據(jù)是什么氢哮，server都是調(diào)用這個(gè)application對(duì)象袋毙，具體的客戶端請(qǐng)求的處理有application對(duì)象完成。
application對(duì)象需要做什么
上面已經(jīng)提到了冗尤，application對(duì)象需要是一個(gè)可調(diào)用對(duì)象听盖，而且其定義需要滿足如下形式：
def simple_app(environ, start_response):
pass
當(dāng)server按照WSGI的規(guī)范調(diào)用了application之后，application就可以開始處理客戶端的請(qǐng)求了裂七，處理請(qǐng)求之后皆看，application對(duì)象需要返回處理結(jié)果給server端。處理請(qǐng)求和返回結(jié)果這兩個(gè)事情背零，都和server調(diào)用application對(duì)象時(shí)傳遞的兩個(gè)參數(shù)有關(guān)腰吟。
environ參數(shù)
environ參數(shù)是一個(gè)Python的字典，里面存放了所有和客戶端相關(guān)的信息，這樣application對(duì)象就能知道客戶端請(qǐng)求的資源是什么毛雇，請(qǐng)求中帶了什么數(shù)據(jù)等嫉称。environ字典包含了一些CGI規(guī)范要求的數(shù)據(jù)，以及WSGI規(guī)范新增的數(shù)據(jù)灵疮，還可能包含一些操作系統(tǒng)的環(huán)境變量以及Web服務(wù)器相關(guān)的環(huán)境變量织阅。我們來看一些environ中常用的成員：
首先是CGI規(guī)范中要求的變量：
REQUEST_METHOD： 請(qǐng)求方法，是個(gè)字符串震捣，'GET', 'POST'等
SCRIPT_NAME： HTTP請(qǐng)求的path中的用于查找到application對(duì)象的部分荔棉，比如Web服務(wù)器可以根據(jù)path的一部分來決定請(qǐng)求由哪個(gè)virtual host處理
PATH_INFO： HTTP請(qǐng)求的path中剩余的部分，也就是application要處理的部分
QUERY_STRING： HTTP請(qǐng)求中的查詢字符串蒿赢，URL中?后面的內(nèi)容
CONTENT_TYPE： HTTP headers中的content-type內(nèi)容
CONTENT_LENGTH： HTTP headers中的content-length內(nèi)容
SERVER_NAME和SERVER_PORT： 服務(wù)器名和端口润樱，這兩個(gè)值和前面的SCRIPT_NAME, PATH_INFO拼起來可以得到完整的URL路徑
SERVER_PROTOCOL： HTTP協(xié)議版本，HTTP/1.0或者HTTP/1.1
HTTP_： 和HTTP請(qǐng)求中的headers對(duì)應(yīng)诉植。
WSGI規(guī)范中還要求environ包含下列成員：
wsgi.version：表示W(wǎng)SGI版本祥国，一個(gè)元組(1, 0)昵观，表示版本1.0
wsgi.url_scheme：http或者h(yuǎn)ttps
wsgi.input：一個(gè)類文件的輸入流晾腔，application可以通過這個(gè)獲取HTTP request body
wsgi.errors：一個(gè)輸出流，當(dāng)應(yīng)用程序出錯(cuò)時(shí)啊犬，可以將錯(cuò)誤信息寫入這里
wsgi.multithread：當(dāng)application對(duì)象可能被多個(gè)線程同時(shí)調(diào)用時(shí)灼擂，這個(gè)值需要為True
wsgi.multiprocess：當(dāng)application對(duì)象可能被多個(gè)進(jìn)程同時(shí)調(diào)用時(shí)，這個(gè)值需要為True
wsgi.run_once：當(dāng)server期望application對(duì)象在進(jìn)程的生命周期內(nèi)只被調(diào)用一次時(shí)觉至，該值為True
上面列出的這些內(nèi)容已經(jīng)包括了客戶端請(qǐng)求的所有數(shù)據(jù)剔应，足夠application對(duì)象處理客戶端請(qǐng)求了。
start_resposne參數(shù)
start_response是一個(gè)可調(diào)用對(duì)象语御，接收兩個(gè)必選參數(shù)和一個(gè)可選參數(shù)：
status: 一個(gè)字符串峻贮，表示HTTP響應(yīng)狀態(tài)字符串
response_headers: 一個(gè)列表，包含有如下形式的元組：(header_name, header_value)应闯，用來表示HTTP響應(yīng)的headers
exc_info（可選）: 用于出錯(cuò)時(shí)纤控，server需要返回給瀏覽器的信息
當(dāng)application對(duì)象根據(jù)environ參數(shù)的內(nèi)容執(zhí)行完業(yè)務(wù)邏輯后，就需要返回結(jié)果給server端碉纺。我們知道HTTP的響應(yīng)需要包含status船万，headers和body，所以在application對(duì)象將body作為返回值return之前骨田，需要先調(diào)用start_response()耿导，將status和headers的內(nèi)容返回給server，這同時(shí)也是告訴server态贤，application對(duì)象要開始返回body了舱呻。
application對(duì)象的返回值
application對(duì)象的返回值用于為HTTP響應(yīng)提供body，如果沒有body悠汽，那么可以返回None狮荔。如果有body的化胎撇，那么需要返回一個(gè)可迭代的對(duì)象。server端通過遍歷這個(gè)可迭代對(duì)象可以獲得body的全部?jī)?nèi)容殖氏。
application demo
PEP-3333中有一個(gè)application的實(shí)現(xiàn)demo晚树，我把它再簡(jiǎn)化之后如下：
def simple_app(environ, start_response):
status = '200 OK'
response_headers = [('Content-type', 'text/plain')]
start_response(status, response_headers)
return ['hello, world']
可以將這段代碼和前面的說明對(duì)照起來理解。
再談server如何調(diào)用application
前面已經(jīng)知道server如何定位到application的入口了雅采，也知道了application的入口的形式以及application對(duì)象內(nèi)部需要完成的工作爵憎。那么，我們還需要再說一下婚瓜，environ和start_response()是需要在server端的生成和定義的宝鼓，其中關(guān)于start_response()的部分在規(guī)范中也有明確的要求。這部分內(nèi)容太長(zhǎng)了巴刻，不適合放在本文中愚铡，有興趣的讀者可以去看下PEP-3333，里面有一段server端的demo實(shí)現(xiàn)胡陪。
WSGI中間件
WSGI Middleware（中間件）也是WSGI規(guī)范的一部分沥寥。上一章我們已經(jīng)說明了WSGI的兩個(gè)角色：server和application。那么middleware是一種運(yùn)行在server和application中間的應(yīng)用（一般都是Python應(yīng)用）柠座。middleware同時(shí)具備server和application角色邑雅，對(duì)于server來說，它是一個(gè)application妈经；對(duì)于application來說淮野，它是一個(gè)server。middleware并不修改server端和application端的規(guī)范吹泡，只是同時(shí)實(shí)現(xiàn)了這兩個(gè)角色的功能而已骤星。
我們可以通過下圖來說明middleware是如何工作的：
上圖中最上面的三個(gè)彩色框表示角色，中間的白色框表示操作爆哑，操作的發(fā)生順序按照1 ~ 5進(jìn)行了排序洞难，我們直接對(duì)著上圖來說明middleware是如何工作的：
Server收到客戶端的HTTP請(qǐng)求后，生成了
environ_s泪漂，并且已經(jīng)定義了start_response_s廊营。Server調(diào)用Middleware的application對(duì)象，傳遞的參數(shù)是
environ_s和start_response_s萝勤。Middleware會(huì)根據(jù)
environ執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯露筒，生成environ_m，并且已經(jīng)定義了start_response_m敌卓。Middleware決定調(diào)用Application的application對(duì)象慎式，傳遞參數(shù)是
environ_m和start_response_m。Application的application對(duì)象處理完成后，會(huì)調(diào)用start_response_m并且返回結(jié)果給Middleware瘪吏，存放在result_m中癣防。Middleware處理
result_m，然后生成result_s掌眠，接著調(diào)用start_response_s蕾盯，并返回結(jié)果result_s給Server端。Server端獲取到result_s后就可以發(fā)送結(jié)果給客戶端了蓝丙。
從上面的流程可以看出middleware應(yīng)用的幾個(gè)特點(diǎn)：
Server認(rèn)為middleware是一個(gè)application级遭。
Application認(rèn)為middleware是一個(gè)server。
Middleware可以有多層渺尘。
因?yàn)镸iddleware能過處理所有經(jīng)過的request和response挫鸽，所以要做什么都可以，沒有限制鸥跟。比如可以檢查request是否有非法內(nèi)容丢郊，檢查response是否有非法內(nèi)容，為request加上特定的HTTP header等医咨，這些都是可以的枫匾。
WSGI的實(shí)現(xiàn)和部署
要使用WSGI，需要分別實(shí)現(xiàn)server角色和application角色腋逆。
Application端的實(shí)現(xiàn)一般是由Python的各種框架來實(shí)現(xiàn)的婿牍，比如Django, web.py等侈贷，一般開發(fā)者不需要關(guān)心WSGI的實(shí)現(xiàn)惩歉，框架會(huì)會(huì)提供接口讓開發(fā)者獲取HTTP請(qǐng)求的內(nèi)容以及發(fā)送HTTP響應(yīng)。
Server端的實(shí)現(xiàn)會(huì)比較復(fù)雜一點(diǎn)俏蛮，這個(gè)主要是因?yàn)檐浖軜?gòu)的原因撑蚌。一般常用的Web服務(wù)器，如Apache和nginx搏屑，都不會(huì)內(nèi)置WSGI的支持争涌，而是通過擴(kuò)展來完成。比如Apache服務(wù)器辣恋，會(huì)通過擴(kuò)展模塊mod_wsgi來支持WSGI亮垫。Apache和mod_wsgi之間通過程序內(nèi)部接口傳遞信息，mod_wsgi會(huì)實(shí)現(xiàn)WSGI的server端伟骨、進(jìn)程管理以及對(duì)application的調(diào)用饮潦。Nginx上一般是用proxy的方式，用nginx的協(xié)議將請(qǐng)求封裝好携狭，發(fā)送給應(yīng)用服務(wù)器继蜡，比如uWSGI，應(yīng)用服務(wù)器會(huì)實(shí)現(xiàn)WSGI的服務(wù)端、進(jìn)程管理以及對(duì)application的調(diào)用稀并。
