Python中的WSGI

简单来看，wsgi是web组件的接口规范，在wsgi规范里，wsgi把web组件分成三个部分，wsgi server，wsgi middleware，wsgi application

application

更多的时候，我们关心的只是wsgi application， wsgi application就是一个Python中的callable对象（函数，或定义了__call__方法的类等）, 接受两个参数，environ和start_response，参数只是一个名字而已，environ指的是环境变量，start_response是一个回调函数。在实际创建一个运行的app时，一个参数都不需要我们传，无论是environ还是回调函数都由服务器，也就是wsgi server负责。

environ

environ 包括 服务器环境变量，客户端环境变量，和请求中的数据method，path等等。environ是怎么生成的呢？

wsgi server主要分为两部分，server和handler。server监听端口，handler处理请求。server接受到一个request，解析客户端environ，bind一个handler，handler解析请求，将请求信息放入environ，最后服务器端环境变量也放入environ中。这就是environ的全部了。

start_response

在wsgiref中，回调函数start_response的源码是下面这样的：

def start_response(self, status, headers,exc_info=None):

"""'start_response()' callable as specified by PEP 333"""    if exc_info:        try:            if self.headers_sent:                # Re-raise original exception if headers sent                raise exc_info[0], exc_info[1], exc_info[2]        finally:            exc_info = None        # avoid dangling circular ref    elif self.headers is not None:        raise AssertionError("Headers already set!")    assert type(status) is StringType,"Status must be a string"    assert len(status)>=4,"Status must be at least 4 characters"    assert int(status[:3]),"Status message must begin w/3-digit code"    assert status[3]==" ", "Status message must have a space after code"    if __debug__:        for name,val in headers:            assert type(name) is StringType,"Header names must be strings"            assert type(val) is StringType,"Header values must be strings"            assert not is_hop_by_hop(name),"Hop-by-hop headers not allowed"    self.status = status    self.headers = self.headers_class(headers)    return self.write

函数接受两个参数，status，也就是HTTP状态码，和headers，请求头。函数验证这两个信息，并将其塞入服务器。最后调用write方法，write方法的功能是“to buffer data for send to client”，也就是把信息再塞回客户端。

说到这，我们就可以看看一个在PEP3333中给出的简单的wsgi app了。

HELLO_WORLD = b"Hello world!n"

def simple_app(environ, start_response):    """Simplest possible application object"""    status = '200 OK'    response_headers = [('Content-type', 'text/plain')]    start_response(status, response_headers)    return [HELLO_WORLD]

如上所述，两个参数，environ, start_response, 回调函数start_response传入status和headers,最后返回一个字符串，也就是服务器返回给客户端的核心数据。

同样，我们说过，一个wsgi application是一个callable对象，只要他是callable（实现__call__方法)的就可以。在PEP3333中也给出了一个简单的类形式的app：

class AppClass:

def __call__(self, environ, start_response):    status = '200 OK'    response_headers = [('Content-type', 'text/plain')]    start_response(status, response_headers)return [HELLO_WORLD]

到这，其实wsgi的结构很清晰了，最后，还差一个wsgi middleware。

middleware

按照PEP3333的说法，wsgi server是server端的东西，wsgi app是应用端的东西，并不是说middleware是中间的东西，middleware是一个两头兼顾的东西。

我们可以把app看成一个蛋糕，middleware则是这块蛋糕的包装。web服务中，例如session，route，auth等等，都是用middleware实现的。

例如一个PEP3333中的这个转换piglatin的wsgi middleware:

from piglatin import piglatin

class LatinIter:

"""Transform iterated output to piglatin, if it's okay to do soNote that the "okayness" can change until the application yieldsits first non-empty bytestring, so 'transform_ok' has to be a mutabletruth value."""def __init__(self, result, transform_ok):    if hasattr(result, 'close'):        self.close = result.close    self._next = iter(result).__next__    self.transform_ok = transform_okdef __iter__(self):    return selfdef __next__(self):    if self.transform_ok:        return piglatin(self._next())   # call must be byte-safe on Py3    else:        return self._next()

class Latinator:

# by default, don't transform outputtransform = Falsedef __init__(self, application):    self.application = applicationdef __call__(self, environ, start_response):    transform_ok = []    def start_latin(status, response_headers, exc_info=None):        # Reset ok flag, in case this is a repeat call        del transform_ok[:]        for name, value in response_headers:            if name.lower() == 'content-type' and value == 'text/plain':                transform_ok.append(True)                # Strip content-length if present, else it'll be wrong                response_headers = [(name, value)                    for name, value in response_headers                        if name.lower() != 'content-length'                ]                break        write = start_response(status, response_headers, exc_info)        if transform_ok:            def write_latin(data):                write(piglatin(data))   # call must be byte-safe on Py3            return write_latin        else:            return write    return LatinIter(self.application(environ, start_latin), transform_ok)

middleware与函数装饰器很像。

最后，一个应用的middleware不止一层，middleware可能像下面一样工作：

def configure(app):   return ErrorHandlerMiddleware(           SessionMiddleware(            IdentificationMiddleware(             AuthenticationMiddleware(              UrlParserMiddleware(app))))))

webframework

最后我们来看webframework，现在回想一下包括Django，Flask等框架，我们可以察觉出Python的web框架并不是特别的难以搭建。在4年前，第一个版本的Flask，只有短短600行代码，并且其中充斥着大量的注释（文档）。

一般来说，一个python的webframework需要一个wsgi工具集（werkzeug, webob(pylons))，一个模板渲染引擎（mako，jinja2）和一个ORM数据库工具集（sqlalchemy），还有其他的包括dispatcher，mail，json等支持，这样我们可以胶合一个自己的框架。