WSGI 與 ASGI：5 年內塑造 Web 應用程式未來的關鍵決策

WSGI和ASGI是為Python設計的兩個網關接口，充當Web伺服器和Web應用程式之間的通訊橋樑。隨著現代 Web 應用程式需求的不斷變化，這兩種協定已經建立了各自獨特的特徵和用例。

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什麼是網關介面 (GI)？

網關介面是 Web 伺服器和 Web 應用程式之間的通訊協定。它標準化互動以支援動態腳本的執行，同時確保不同實作之間的相容性。

常見的網關介面協定包括：

• CGI（通用網關介面）
• FastCGI（快速通用網關介面）
• WSGI（Web 伺服器閘道介面）
• ASGI（非同步伺服器網關介面）

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WSGI：仔細觀察

背景與特點

WSGI（Web 伺服器網關接口）是 PEP 3333 中定義的標準接口，用於 Python Web 應用程式和 Web 伺服器之間的通訊。其同步和阻塞設計使其非常適合處理基於 HTTP 的同步請求。

WSGI 的創建是為了簡化 Web 伺服器和 Python 應用程式之間的交互，解決框架和伺服器之間的兼容性問題，並使 Web 應用程式的開發更加容易。

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WSGI 程式碼範例

# wsgi_app.py
def simple_app(environ, start_response):
    status = '200 OK'
    headers = [('Content-type', 'text/plain')]
    start_response(status, headers)
    return [b"Hello, WSGI World!"]

if __name__ == "__main__":
    from wsgiref.simple_server import make_server
    server = make_server('localhost', 8080, simple_app)
    print("Serving on port 8080...")
    server.serve_forever()

說明：

1. simple_app 是一個符合 WSGI 的應用程式函數，有兩個參數：
   • environ：包含 HTTP 請求資料的字典。
   • start_response：用於設定回應頭和狀態的回呼函數。
2. 應用程式在本機伺服器上運行並傳回「Hello, WSGI World!」。

使用 WSGI 的熱門框架

• Django：一個功能齊全且成熟的Web框架。
• Flask：適合小型專案或微服務的輕量級框架。

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ASGI：現代演變

背景與特點

隨著Python 3.5中async和await的引入，非同步程式設計變得越來越流行。然而，WSGI 的同步設計無法利用這些功能。

ASGI（非同步伺服器閘道介面）的開發就是為了填補這一空白。 ASGI 最初由 Django Channels 專案提出，支援 WebSocket 和 HTTP/2 等現代協議，適合即時通訊和高並發場景。

ASGI 的主要特點：

• 非同步非阻塞：有效處理大量並發請求。
• 協定多功能性： 支援 HTTP、WebSocket、HTTP/2 等。
• 高可擴充性：非常適合即時通訊和複雜的工作負載。

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ASGI 程式碼範例

# wsgi_app.py
def simple_app(environ, start_response):
    status = '200 OK'
    headers = [('Content-type', 'text/plain')]
    start_response(status, headers)
    return [b"Hello, WSGI World!"]

if __name__ == "__main__":
    from wsgiref.simple_server import make_server
    server = make_server('localhost', 8080, simple_app)
    print("Serving on port 8080...")
    server.serve_forever()

說明：

1. app 是一個符合 ASGI 的函數，有三個參數：
   • 範圍：包含有關請求的資訊的字典，例如協定類型和路徑。
   • receive：用於接收客戶端訊息的非同步函數。
   • send：用於發送回應的非同步函數。
2. 應用程式使用Uvicorn作為ASGI伺服器來服務請求。

使用 ASGI 的熱門框架

• FastAPI：一個現代的高效能 Web 框架，用於使用 Python 建立 API。

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WSGI 與 ASGI：主要區別

功能 WSGI ASGI 標題>

Feature	WSGI	ASGI
Programming Model	Synchronous, Blocking	Asynchronous, Non-blocking
Concurrency Handling	Limited	Excellent
Protocol Support	HTTP Only	HTTP, WebSocket, HTTP/2
Use Case	Traditional Applications	Real-time, High-concurrency Apps

程式設計模型 同步，阻塞 異步、非阻塞 並發處理 有限 非常好 協定支援 僅限 HTTP HTTP、WebSocket、HTTP/2 用例 傳統應用 即時、高並發應用 表>

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結論：如何選擇？

WSGI 和 ASGI 之間的選擇取決於您的特定用例：

• 選擇 WSGI：適用於部落格或企業網站等依賴 HTTP、不需要高並發或即時通訊的傳統 Web 應用。
• 選擇 ASGI：適用於需要即時通訊的應用程式（例如聊天應用程式）或使用 WebSocket 或 HTTP/2 等協定處理高並發工作負載。

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• 即用即付，無閒置費用。
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