应用程序/框架端（Web framework/app）

符合WSGI标准的application接口应该实现为一个可调用对象（callable object），例如函数、方法、类、含call方法的实例。这个可调用对象可以接收2个参数：

• environ：一个包含所有HTTP请求信息的dict对象，常用的有：environ[‘REQUEST_METHOD’]、environ[‘PATH_INFO’]
• start_response：一个发送HTTP响应的函数。

服务器端/网关端（Web server）

每一次，当HTTP客户端冲着应用程序发来一个请求，服务器/网关都会调用应用程序可调用者（callable）。

中间件（Middleware）

中间件位于WSGI server和WSGI application之间，包装了应用程序，可以实现：

• 在相应地重写environ变量之后，根据目标URL地址将请求路由到不同的应用程序对象。
• 允许多个应用程序或框架在同一个进程中并行运行。
• 通过在网络上转发请求和应答，实现负载均衡和远程处理。
• 对上下文（content）进行后加工（postprocessing），比如应用xsl样式表等。

示例

以python内置的wsgiref作为服务器端为例：

• 符合WSGI接口的application()方法可以收这两个参数，最后将environment字典的内容返回给客户端。
• 中间件：实现小写转大写
• 服务器端：wsgiref的make_server方法调用中间件Upperware(application)

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  from wsgiref.simple_server import make_server # 应用程序端 def application(environ, start_response): response_body = [ '%s: %s' % (key, value) for key, value in sorted(environ.items()) ] response_body = '\n'.join(response_body) # 由于下面将Content-Type设置为text/plain，所以`\n`在浏览器中会起到换行的作用 status = '200 OK' response_headers = [ ('Content-Type', 'text/plain'), ('Content-Length', str(len(response_body))) ] start_response(status, response_headers) return [response_body] # 中间件 class Upperware: def __init__(self, app): self.wrapped_app = app def __call__(self, environ, start_response): for data in self.wrapped_app(environ, start_response): yield data.upper() # 创建一个服务器，IP地址为空，端口是8000，处理函数是application或者是中间件: wrapped_app = Upperware(application) # httpd = make_server('', 8000, application) httpd = make_server('', 8000, wrapped_app) print('Serving HTTP on port 8000...') # 开始监听HTTP请求: httpd.serve_forever()

模板

Web App不仅仅是处理逻辑，展示给用户的页面也非常重要。在函数中返回一个包含HTML的字符串，简单的页面还可以，但是，复杂的页面在Python的字符串中很难正确地写出来。

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response_body = '''<form action="/signin" method="post">
          <p><input name="username"></p>
          <p><input name="password" type="password"></p>
          <p><button type="submit">Sign In</button></p>
          </form>'''
return [response_body]

所以，为了解决上述问题，模板技术出现了，类似于java web中的JSP。用于创建 HTML、XML 等其它标记格式文件，这些文件能通过 HTTP 响应返回给用户。主要以下几种：

• Jinja2：{ { name } }表示一个需要替换的变量。{ % … % }表示指令，解决循环、条件判断等指令语句
• Mako：用<% … %>和${xxx}的一个模板
• Cheetah：也是用<% … %>和${xxx}的一个模板
• Django：Django是一站式框架，内置一个用{ % … %}和{ { xxx } }的模板。

备注：文中的两层大括号，由于hexo发布博客bug的原因，两个大括号之间加入了空格{ {,{ %也多加了个空格。

web框架

一个Web App，就是写一个WSGI的处理函数，针对每个HTTP请求进行响应。处理100个不同的URL？最简单的想法是从environ变量里取出HTTP请求的信息，然后逐个判断。只是这么写下去代码是肯定没法维护了。

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def application(environ, start_response):
    method = environ['REQUEST_METHOD']
    path = environ['PATH_INFO']
    if method=='GET' and path=='/':
        return handle_home(environ, start_response)
    if method=='POST' and path='/signin':
        return handle_signin(environ, start_response)
    ...

我们需要在WSGI接口之上能进一步抽象，让我们专注于用一个函数处理一个URL，至于URL到函数的映射，就交给Web框架来做。

常见的Python Web框架有：

• Django：全能型Web框架，一站式，自带模板、ORM、Session、Authentication等
• Flask：轻量级Web应用框架，扩展性强，附加功能都通过extension增加
• web.py：一个小巧的Web框架；
• Bottle：和Flask类似的Web框架；
• Tornado：Facebook的开源异步Web框架。

Flask

Flask是一个使用Python编写的轻量级Web应用框架。基于:

• Werkzeug WSGI工具箱
• Jinja2 模板引擎

Flask也被称为“microframework”，因为它使用简单的核心，其他功能用extension增加：ORM、窗体验证工具、文件上传、各种开放式身份验证技术。

模板和静态文件放在应用的 Python 源代码树的子目录中，名称分别为 templates 和 static

安装

虚拟环境：可以使用pip安装，也可以用ubuntu系统中的软件包管理器

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sudo apt install virtualenv             #ubuntu apt
sudo pip install virtualenv             #pip

flask安装

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sudo pip install Flask

示例

Flask通过request.form[‘name’]来获取表单的内容，通过render_template()函数来实现模板的渲染，在框架内部组装出一个dict作为Model作为render_template的参数传递到模板。

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from flask import Flask, request, render_template
app = Flask(__name__)
@app.route('/', methods=['GET', 'POST'])
def home():
    return render_template('home.html')
@app.route('/signin', methods=['GET'])
def signin_form():
    return render_template('form.html')
@app.route('/signin', methods=['POST'])
def signin():
    username = request.form['username']
    password = request.form['password']
    if username == 'admin' and password == 'password':
        return render_template('signin-ok.html', username=username)
    return render_template('form.html', message='Bad username or password', username=username)
if __name__ == '__main__':
    app.run()

form.html

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<html>
<head>
  <title>Please Sign In</title>
</head>
<body>
  { % if message %}
  <p style="color:red">{ { message }}</p>
  { % endif %}
  <form action="/signin" method="post">
    <legend>Please sign in:</legend>
    <p><input name="username" placeholder="Username" value="{ { username }}"></p>
    <p><input name="password" placeholder="Password" type="password"></p>
    <p><button type="submit">Sign In</button></p>
  </form>
</body>
</html>

sign-ok.html

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<html>
<head>
  <title>Welcome, { { username }}</title>
</head>
<body>
  <p>Welcome, { { username }}!</p>
</body>
</html>

home.html

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<html>
<head>
  <title>Home</title>
</head>
<body>
  <h1 style="font-style:italic">Home</h1>
</body>
</html>

参考

理解Python WSGI
PEP 333 - Python Web Server Gateway Interface v1.0 中文版
Python wsgiref 模块源码浅析
廖雪峰Python教程-使用模板
https://dormousehole.readthedocs.io/en/latest/