WSGI 协议实现与 Python socket 编程补充说明

WSGI_server&Python_socket.md

偶然看到有人翻译的“一起写一个 web 服务器”系列[1][2][3]，感觉挺不错的，这里做一些归纳和 Python socket 编程的补充说明。

WSGI 的工作原理

常见的 Web server 无法与 Web application(Flask, Django, Tornado) 直接通信，需要 WSGI server 作为桥梁。

WSGI 工作原理分为两方面

服务器层: 将来自 socket 的数据包解析为 http，调用 application，给应用提供环境信息 environ (包含 host, post, process模式, 客户端的 header, body 等)。同时给应用提供一个 start_response 的回调函数，主要在应用程序层进行响应信息处理。

应用程序层: 在 server 提供的 start_response 生成 header, body, status，将这些信息返回给客户端。

WSGI server 代码结构

这部分我想根据 Web 服务器处理发给应用的请求的流程，来说说完整的 server 代码结构：

首先，服务器启动并加载一个由 Web 框架/应用提供的 application - def set_app()

启动 WSGI server 服务，不停监听并获取 socket 数据 - def serve_forever

处理请求：def handle_one_request() 　　- 对 socket 数据包进行解析 def parse_request() 　　- 创建 environ 字典，提供环境信息 def get_environ() 　　- 提供 start_response 回调函数 def start_response() 　　- 使用 environ 和 start_response 作为参数调用 application，并拿到返回的响应体 　　- 解析一次请求后，关闭 socket 端口，同时将 application 返回的数据返回至客户端 def finish_response()

完整服务器代码

WSGI app 代码结构

简单的说就是设置 status, header 等，通过 start_response 传给服务器，构造 http 响应

代码比较简单：

def app(environ, start_response):
    status = '200 OK'
    response_headers = [('Content-Type', 'text/plain')]
    start_response(status, response_headers)
    return ['Hello world from a simple WSGI application!\n']

补充：Python socket 编程

这里主要是对 WSGI_server 中所用的的 socket 模块进行补充

Socket 模块提供了标准的 BSD Socket API

Socket 类型

套接字格式：socket(family, type[,protocal]) 使用给定的套接族，套接字类型，协议编号（默认为0）来创建套接字

socket.AF_INET - 用于服务器与服务器之间的网络通信

socket.SOCK_STREAM - 基于 TCP 的流式 socket 通信

创建 TCP Socket:

sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

Socket 函数

#服务端 Socket 函数

s.listen(backlog) - 开始监听TCP传入连接，backlog指定在拒绝链接前，操作系统可以挂起的最大连接数，该值最少为1，大部分应用程序设为5就够用了

s.bind(address) - 将套接字绑定到地址，在AF_INET下，以tuple(host, port)的方式传入

#公共 Socket 函数

s.getsockname() - 返回套接字自己的地址，返回值通常是一个tuple(ipaddr, port)

s.setsockopt(level,optname,value) - 设置给定套接字选项的值。level 定义了哪个选项将被使用，通常情况下是 SOL_SOCKET。

s.getfqdn - 返回一个name对应的完全合格的域名。如果name被忽略，将会被解释为本地主机。

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可能将持续补充