如何使用Python實作一個簡單的Web應用框架？

寫應用程式框架需要寫底層伺服器麼?

這個要區分2種情況，如果應用框架，你沒有參考WSGI標準，那麼在寫應用框架之前，你就必須要定義一套屬於自己的伺服器，當然本文不採取這種方式，專業的事情應該專業的人來做。我們將編寫符合WSGI標準的框架，所以只需要引入符合WSGI的伺服器即可，

那麼有哪些wsgi伺服器呢？這裡簡單列舉2個

• uwsgi：該伺服器是使用c編寫的，具有廣泛的應用程式場景的應用程式容器。除了支援WSGI外，還支援其他協議，例如HTTP、WebSocket等等。不僅如此，它還提供了多進程、多執行緒、協程、非同步IO等多種運行模式，還提供了許多進階功能，如記憶體共享、定時任務、快速熱部署等。

• waitress：該伺服器是使用python寫的，是一個很輕量級、非常可靠、支援多執行緒的WSGI伺服器，可以用來運行Python Web應用程式。

我們本篇文章的web框架所採用的就是uswgi。

uwsgi基本上使用

上面已經簡單介紹了uwsgi的訊息，本段落會簡單介紹一下uwsgi安裝和簡單的設定。

安裝uwsgi

安裝uwsgi，在python中，直接使用pip安裝即可，例如:

 pip3 install uwsgi

設定uwsgi

uwsgi支援多種格式，可以直接在命令列上，例如:

uwsgi --http :8080 --wsgi-file myapp.py --callable app

也可以將上述寫到命令中，例如:

uwsgi --ini myapp.ini

其中myapp.ini內容如下:

[uwsgi]
http = :8080
wsgi-file = myapp.py
callable = app

不僅如此，uwsgi也支援多個格式，例如: xml、yaml、json等。

設定檔也可以是url的形式，例如:

uwsgi --ini http://127.0.0.1:8080/myapp.ini

uwsgi常用設定

指定啟動uwsgi進程的用戶和用戶群組

uid=pdudo
gid=pdudoGroups

上述啟動uwsgi進程使用pdudo用戶，而群組的話是使用pdudoGroups

#指定專案名稱

使用project來指定專案名稱，例如project=pdudoProject

指定行程家目錄

#使用base來指定進程家目錄，如base=/home/pdudo/

#設定行程數

要設定行程數，需要先將master設定為True，而後再設定process個數，一把建議行程數不超過cpu核數，例如:

master=True
process=16

設定對外http位址

若想對外，有很多中配置，如socket等，但是一般用的最多的還是http ，我們直接指向一個套接字位址即可，例如:

http=0.0.0.0:8000

uwsgi啟動和停用

啟動伺服器

直接使用uwsgi即可啟動配置，如:

 uwsgi

若不想設定設定文件，直接可以在命令列啟動，如:

uwsgi --http :8080

若想透過設定文件啟動，則可以使用載入組態選項即可，例如:

從ini讀取組態啟動伺服器

uwsgi -ini app.ini

從json中讀取取組態啟動伺服器

uwsgi --json app.json

在uwsgi中，可以透過向行程發送訊號的方式，來關閉伺服器，對應的訊號為: SIGINT。

關閉伺服器

kill -2 uwsgiPID

啟動一個demo

#我們將使用uwsgi來啟動一個簡單的demo，首先我們來寫符合WSGI標準的應用，例如，我們的demo為:

def application(environ, start_response):
    status = "200 OK"
    headers = [("Content-type","text/html"),("Server","pdudo_web_sites")]
    start_response(status,headers)
    return [b'Hello, pdudos.']

上述程式碼，我們定義了一個函數 application，形參為environ以及start_response，前則是字典，後則是函數，在application中，需要定義請求的狀態和短語，以及回應頭。而後呼叫start_response函數，需要傳入狀態和回應頭。最後將傳回一個報文主體。

如果這塊，不太懂的話，可以看一下wsgi標準。

我們將這個上述程式碼儲存為main.py，而後使用uwsgi來啟動該專案:

uwsgi --http :8080 --wsgi-file main.py

上述程式碼，使用的指令行的方式來啟動uwsgi，指定http連接埠為8080，監聽的網路卡沒有指定，預設是所有網路卡，從swgi-file將指定我們自己寫的wsgi應用程式。

啟動後，我們使用curl -v 127.0.0.1:8080/123可以得到以下資訊:

写一个简单的web应用框架

本篇文章，很大部分都在描述uwgi，这是因为我们将选用其为web服务器，所以很大的篇章都在描述它，现在，我们已经会基本的操作了，我们应该来写一个简单的web框架了。

我们写的web框架如下:

webRoute = {}
def application(environ, start_response):
    path = environ['PATH_INFO']
    if webRoute[path]:
        func = webRoute[path]
        code , body = func(environ)
        status = "%d OK" % (code)
        headers = [("Content-type","text/html"),("Server","pdudo_web_sites")]
        start_response(status,headers)
        return [body.encode()]
def Routes(path,func):
    print("add routes: %s %s" %(path,func))
    webRoute[path] = func

哎，短短17行，我们基本的框架就写完了，厉害吧，我们将次代码保存到本地，命名为myWeb.py ，目的是和逻辑代码分开。上述代码，我们定义了一个webRoute字典来存储路由信息，我们想要存储key为请求的url，值为可被调用的函数。

我们为此专门写了一个Routes函数，该函数将传入2个值，第一个是请求的url，第二个是可被调用的函数。

在application中，会首先获取请求的路径，而后再根据webRoute的值，进行匹配，若匹配到了，则执行该函数，该函数必须2个值，第一个是状态码，第二个是响应报文主体。 我们将根据返回的信息，组合成状态码以及响应头，通过调用start_response函数，将2个参数携带上，最后return一个报文主体。

接下里，我们就可以写我们的逻辑代码了，我们编写如下:

import myWeb
app = myWeb.application
def index(*args):
    return (200,"hello world")
def d345(*args):
    return (400,"dasda")
myWeb.Routes("/index",index)
myWeb.Routes("/123",d345)

我们将上述代码保存到本地，命名为main.py。

上述代码，我们先引用了刚刚保存到本地的myWeb文件，定义一个变量app用于引用myWeb.application函数。接着，我们便定义了2个函数，分别是index和d345，2个函数的共同之处是返回了一个元组，元组前者是int类型，将用于状态码，后则是str类型，将用于返回响应报文主体。

最后，我们通过myWeb.Routes将2个函数于路由串联起来，分别对应为:

• /index: index函数。

• /123: d456函数

我们应用框架就写完了，我们需要使用uwsgi来启动一下我们写的框架:

uwsgi --http :8080 --wsgi-file main.py --callable app

这里新增了一个配置项，callable该参数的意思是，指定应用起始函数，默认是application，如果不是这个名称，则需要额外指定，我们定义的是app，所以需要将其指定为app。

启动后，我们可以观察一下，我们之前在框架Routes函数中，我们打印了路由和函数的信息，我们可以看下uwsgi输出的信息，是有有我们定义的函数。

发现没问题后，我们使用curl再来请求一下路由，验证是否有问题:

如上结果，结果正确输出。

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