[TOC] [TOC] ### Web 应用 了解了HTTP协议和HTML文档，我们其实就明白了一个Web应用的本质就是： - 浏览器发送一个HTTP请求； - 服务器收到请求，生成一个HTML文档； - 服务器把HTML文档作为HTTP响应的Body发送给浏览器； - 浏览器收到HTTP响应，从HTTP Body取出HTML文档并显示。 所以，最简单的Web应用就是先把HTML用文件保存好，用一个现成的HTTP服务器软件，接收用户请求，从文件中读取`HTML`，返回。`Apache`、`Nginx`、`Lighttpd`等这些常见的静态服务器就是干这件事情的。 ### 动态生成 HTML 如果要动态生成`HTML`，就需要把上述步骤自己来实现。不过，接受`HTTP`请求、解析`HTTP`请求、发送`HTTP`响应都是苦力活，如果我们自己来写这些底层代码，还没开始写动态`HTML`呢，就得花个把月去读`HTTP`规范。 正确的做法是底层代码由专门的服务器软件实现，我们用Python专注于生成HTML文档。因为我们不希望接触到`TCP`连接、`HTTP`原始请求和响应格式，所以，需要一个统一的接口，让我们专心用Python编写`Web`业务。 这个接口就是`WSGI：Web Server Gateway Interface`。 `WSGI`接口定义非常简单，它只要求`Web`开发者实现一个函数，就可以响应HTTP请求。我们来看一个最简单的`Web`版本的`“Hello, web!”`： ~~~ def application(environ, start_response): start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')]) return [b'<h1>Hello, web!</h1>'] ~~~ 上面的`application()`函数就是符合`WSGI`标准的一个`HTTP`处理函数，它接收两个参数： `environ`：一个包含所有HTTP请求信息的dict对象； `start_response`：一个发送HTTP响应的函数。 在`application()`函数中，调用： ~~~ start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')]) ~~~ 就发送了`HTTP`响应的`Header`，注意`Header`只能发送一次，也就是只能调用一次`start_response()`函数。`start_response()`函数接收两个参数，一个是HTTP响应码，一个是一组`list`表示的`HTTP Header`，每个`Header`用一个包含两个`str`的tuple表示。 通常情况下，都应该把`Content-Type`头发送给浏览器。其他很多常用的`HTTP Header`也应该发送。 然后，函数的返回值`b'<h1>Hello, web!</h1>'`将作为HTTP响应的Body发送给浏览器。 有了`WSGI`，我们关心的就是如何从environ这个dict对象拿到HTTP请求信息，然后构造HTML，通过start_response()发送Header，最后返回Body。 整个`application()`函数本身没有涉及到任何解析HTTP的部分，也就是说，底层代码不需要我们自己编写，我们只负责在更高层次上考虑如何响应请求就可以了。 不过，等等，这个`application()`函数怎么调用？如果我们自己调用，两个参数environ和start_response我们没法提供，返回的bytes也没法发给浏览器。 所以application()函数必须由WSGI服务器来调用。有很多符合WSGI规范的服务器，我们可以挑选一个来用。但是现在，我们只想尽快测试一下我们编写的application()函数真的可以把HTML输出到浏览器，所以，要赶紧找一个最简单的WSGI服务器，把我们的Web应用程序跑起来。 好消息是Python内置了一个WSGI服务器，这个模块叫wsgiref，它是用纯Python编写的WSGI服务器的参考实现。所谓“参考实现”是指该实现完全符合WSGI标准，但是不考虑任何运行效率，仅供开发和测试使用。 运行`WSGI`服务 我们先编写hello.py，实现Web应用程序的WSGI处理函数： ~~~ # hello.py def application(environ, start_response): start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')]) return [b'<h1>Hello, web!</h1>'] 然后，再编写一个server.py，负责启动WSGI服务器，加载application()函数： # server.py # 从wsgiref模块导入: from wsgiref.simple_server import make_server # 导入我们自己编写的application函数: from hello import application # 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() ~~~ 确保以上两个文件在同一个目录下，然后在命令行输入`python server.py`来启动`WSGI`服务器：  注意：如果`8000端口`已被其他程序占用，启动将失败，请修改成其他端口。 启动成功后，打开浏览器，输入http://localhost:8000/ ，就可以看到结果了：  在命令行可以看到`wsgiref`打印的`log`信息：  按`Ctrl+C`终止服务器。 如果你觉得这个Web应用太简单了，可以稍微改造一下，从`environ`里读取`PATH_INFO`，这样可以显示更加动态的内容： ~~~ # hello.py def application(environ, start_response): start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')]) body = '<h1>Hello, %s!</h1>' % (environ['PATH_INFO'][1:] or 'web') return [body.encode('utf-8')] ~~~ 你可以在地址栏输入用户名作为URL的一部分，将返回`Hello, xxx!`：  是不是有点`Web App`的感觉了？ ### 小结 - 无论多么复杂的Web应用程序，入口都是一个`WSGI`处理函数。HTTP请求的所有输入信息都可以通过`environ`获得，HTTP响应的输出都可以通过`start_response()`加上函数返回值作为Body。 - 复杂的Web应用程序，光靠一个`WSGI`函数来处理还是太底层了，我们需要在`WSGI`之上再抽象出`Web`框架，进一步简化`Web`开发。