django进阶：从WSGI的介绍到Django原理解析

风声之家 2021-04-20

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WSGI(Web 服务器网关接口)是python中所定义的Web Server和Web APP之间或框架之间的接口标准规范。当使用 Python 进行 web 开发时，要深刻理解 Django、Flask、Tornado等 web 框架，WSGI是你绕不过去的槛儿。

WSGI接口规范的目的就是规范Web服务器与Web应用之间的交互，在协议之间进行转换。

WSGI将Web组件分成三类：

Web服务器(Server): 监听某个端口的http服务器
Web应用程序(APP): 指的是可以被调用的一个对象，一般指的是一个函数或者包含一个__call__方法的类的实例
Web中间件(Middleware)：处于服务器和应用中间，起到承接的作用，用Python的术语来说，中间件就类似于一个装饰器

例如：

#这是一个appdef app(environ, start_response):      return []

那么中间件通常是这样定义：

def  middleware(environ, start_response):      #这里编写中间件的代码     return app(environ, start_response)

django 整个项目实际上也是这三部分组成，我们在执行python manage.py runserver 的时候，

就首先启动了一个8000端口的http服务器（这个就是Web服务器）
然后 django里面的中间件（这个就是上述所说的Web中间件），这个是定义在 settings.py 文件的 MIDDLEWARE
最后 django加载里面的app（这个就是上述所说的Web应用程序），这个是定义在 settings.py 文件的 INSTALLED_APPS

WSGI App介绍

WSGI APP是一个可调用的对象（callable object），常用的可调用的对象有三种：

1.一个函数或者类的方法：

def app(environ, start_response):   这是一个app      return []

2.一个实现__call__()方法的类的实例：

class app:
    def __call__(environ, start_response):
         start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')])
         return []

这个可调用的对象有几点需要说明一下：

接收两个参数environ和start_response：

environ 是一个字典，里面储存了HTTP request的所有内容。在django里面，通常会把environ 封装成为一个request。
start_response 是一个WSGI Server(http 服务器)传递过来的函数，用于将response header, status传递给Server。
start_response(status, headers), 它的作用是返回状态码以及头部信息, status必须是一个字符串，格式是 “状态码 + 说明”。
headers 是一个数组,按照 [(key, value), (key, value) ] 这样的格式来组织。

它需要返回一个可迭代的值，用于将response body传递给Server。["hello world", "baby"]

WSGI Server介绍

WSGI Server可以理解为就是一个实现了wsgi协议的http服务器，使用wsgi协议的方式来调用WSGI APP。

通常来说，它由两部分组成：

1.http 服务器：这里具体的代码就不写了，大概就是

socket = eventlet.listen(('localhost', '8000'), backlog = 10)  定义一个wsgi http服务器server = eventlet.spawn(event.wsgi.server, socket, app） 把service 和 app进行绑定

2.调用app的主方法：

def run(application): #服务器程序调用应用程序      environ = {}#设定参数      def start_response(status, headers): #设定状态和头部参数的回调函数            pass
      result = application(environ, start_response)#调用APP的__call__函数（这里APP是一个类）      def write(data): # 这是把响应发到前端的函数            pass      def data in result: # 迭代访问，把响应发到前端           write(data)

服务器程序主要做了以下的事：

设定app所需要的参数(environ,start_response)
调用app
迭代访问app的返回结果(response body)，并传给客户端

但实际上已经有很多已经封装好的WSGI Server供我们使用，只需简单的将APP与一些其他的参数绑定来创建一个Server，而这个Server会将它接收到的request传递给绑定的APP。

下面是django自带的服务器：

from wsgiref.simple_server import make_server
# 定义我们一个最简单的appdef application(environ, start_response):    start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')])    return [b'<h1>Hello, web!</h1>']
# 创建一个服务器，IP地址为空，端口是8000，处理函数是application:httpd = make_server('', 8000, application)print('Serving HTTP on port 8000...')  # 开始监听HTTP请求:httpd.serve_forever()

这里我们已经自己编写了一个最基础的web框架，是不是很激动，django的本质就是这样的一种形式，是不是感觉发现了新大陆。

WSGI Middleware介绍

middleware的概念没有appllication和server那么容易理解。假设一个符合application标准的可调用对象，它接受可调用对象作为参数，返回一个可调用对象的对象。那么对于server来说，它是一个符合标准的可调用对象，因此是application。而对于application来说，它可以调用application，因此是server。这样的可调用对象称为middleware。

middleware的概念非常接近decorator。

中间件对于app来说，它是一个service. 但是对于service来说，它确实一个app。文字说的不清晰，还是用代码来说比较好。

# 这是一个标准的application objectdef index(environ, start_response):    start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')])    return ['index page']
# 这是一个标准的application objectdef hello(environ, start_response):    start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')])    return ['hello page']
# 这是一个标准的application objectdef not_found(environ, start_response):    start_response('404 NOT FOUND', [('Content-Type', 'text/plain')])    return ['Not Found Page']
###上面我们定义了三个app### 然后我们定义一个中间件 middleware，这个中间件的形式是跟app是一样的def application(environ, start_response):    path = environ.get('PATH_INFO', '').lstrip('/')  #这句代码是获取url
     urls = [  # 这里定义路由         ('index', index),         ('hello', hello)     ]
     for item in urls:  # 这里根据路由，执行不同的app          if item[0] == path:               app = item[1]               return app(environ, start_response）     else:     return not_found(environ, start_response） # 如果找不到，则执行默认的appfrom wsgiref.simple_server import make_server
# 创建一个服务器，IP地址为空，端口是8000，处理函数是application:httpd = make_server('', 8000, application)httpd.serve_forever()