Python 工具包 werkzeug 初探

首先，先向大家介绍一下什么是 werkzeug，Werkzeug是一个WSGI工具包，他可以作为一个Web框架的底层库。这里稍微说一下， werkzeug 不是一个web服务器，也不是一个web框架，而是一个工具包，官方的介绍说是一个 WSGI 工具包，它可以作为一个 Web 框架的底层库，因为它封装好了很多 Web 框架的东西，例如 Request，Response 等等。

例如我最常用的 Flask 框架就是一 Werkzeug 为基础开发的，这也是我要解析一下 Werkzeug 底层的原因，因为我想知道 Flask 的实现逻辑以及底层控制。这篇文章没有涉及到 Flask 的相关内容，只是以 Werkzeug 创建一个简单的 Web 应用，然后以这个 Web 应用为例剖析请求的处理以及响应的产生过程。

下面我们以一个简短的例子开始，先看看怎么使用 werkzeug，然后再逐步刨析 werkzeug 的实现原理。

安装 werkzeug

我希望读者是在 virtualenv 环境中跟着我的步伐走得，如果你还不知道什么是 virtualenv，那么你可以在我的博客中搜索一下 virtualenv，然后先弄好，再继续，因为很可能因为一些库的冲突等问题导致你看不到本文中介绍的东西。

ok，下面开始安装 werkzeug，

1	pip install Werkzeug

这条命令下去，几秒钟之后你就可以使用 werkzeug 了。

一个简单地 web 服务器

接下来，我们就开始使用 werkzeug 来创建一个简单的 web 服务器，这个服务器就仅仅返回 “Hello Werkzeug”，没有其他内容。

#!/usr/bin/env python

# encoding: utf-8

import os

from werkzeug.serving import run_simple

from werkzeug.wrappers import Request, Response

from werkzeug.wsgi import SharedDataMiddleware

class Shortly(object):

def dispatch_request(self, request):

return Response('Hello Werkzeug!')

def wsgi_app(self, environ, start_response):

request = Request(environ)

response = self.dispatch_request(request)

return response(environ, start_response)

def __call__(self, environ, start_response):

return self.wsgi_app(environ, start_response)

def create_app(with_static=True):

app = Shortly()

if with_static:

app.wsgi_app = SharedDataMiddleware(app.wsgi_app, {

'/static': os.path.join(os.path.dirname(__file__), 'static')

})

return app

if __name__ == '__main__':

app = create_app()

run_simple('127.0.0.1', 6666, app, use_debugger=True, use_reloader=True)

这段代码就实现了我说的功能，那么我们就来看看这段代码是怎么运作的？

首先，一切都回到最开始的地方开始，从 main 开始看起，可以发现 main 是非常简单地，只有一个初始化函数，然后就调用了 werkzeug 的 run_simple 函数。okay，我们可以发现这个 app 其实是一个 Shortly 对象，这个类就只实现了 3 个方法，一个是 dispatch_request, wsig_app, call ，就这么简单了，那我们就知道了，关键的代码都不是这些，应该是 run_simple.

run_simple 解析

okay，我们这个系列博客的目的就是解析 werkzeug 源码，所以拿到 werkzeug 源码肯定是我们必须要做的。所以第一步我们就需要从 github 上将 werkzeug clone 下来：

1	git clone https://github.com/mitsuhiko/werkzeug.git

然后，我们就找 run_simple 的代码咯

1	vim werkzeug/serving.py

goto line 559

我们可以看到这个函数的定义，秉着关注重点的原则，我们就忽略条件判断，以一条最简单地路线来看代码，那么这里就假设：

use_debugger = False

static_files = False

use_reloader = False

OK, 那到这里其实 run_simple 调用的就是 inner 了，那么就来看看 inner 的代码：

646: try:

647: fd = int(os.environ['WERKZEUG_SERVER_FD'])

648: except (LookupError, ValueError):

649: fd = None

650: srv = make_server(hostname, port, application, threaded,

651: processes, request_handler,

652: passthrough_errors, ssl_context,

653: fd=fd)

654: if fd is None:

655: log_startup(srv.socket)

656: srv.serve_forever()

忽略 fd，那么剩下一点点了：

650: srv = make_server(hostname, port, application, threaded,

651: processes, request_handler,

652: passthrough_errors, ssl_context,

653: fd=fd)

656: srv.serve_forever()

好，你应该和我一样有兴致得想知道这个 make_server 里面是什么内容了，我也很期待，那就跟上去看看。

make_server 的代码我就不贴了，还是最简原则，忽略各种条件，那么这里就假设：

1 2	threaded = False processes = 1

那么代码也很简单了，就剩下：

1 2	546: return BaseWSGIServer(host, port, app, request_handler, 547: passthrough_errors, ssl_context, fd=fd)

很好，好不容易跟踪到这，终于上关键了，那就是这个 BaseWSGIServer 了，我们就来看看这个类实现了什么功能。

先看这个类的定义：

1	443: class BaseWSGIServer(HTTPServer, object):

这个类是继承自 HTTPServer 的，那么我们就有点底了，这差不多到头了，已经和 Python 的 API 碰上了。好，既然是继承自 HTTPServer，那么就把他当做 HTTPServer，然后继续看 run_simple 的代码，我们一路跟踪下来，我们发现了 656 行有一个 srv.serve_forever()，那么这不就是 HTTPServer 的用法吗？ server.serve_forever() 。

okay，到这那么事情已经暂告一段落了，虽然很多事情都还没搞清楚，例如请求是怎么被封装的，响应又在哪里被处理了，例如URL路由之类的怎么操作的。但是，我们已经对 Werkzeug 有一个大概的印象了，知道他低层还是 HTTPServer 实现的，没有太多特殊的自定义协议。在下一章我们会逐步得进行进行更深层次的解密。欢迎继续关注。