wsgiref源码解析
wsgiref是PEP 333
定义的wsgi
规范的范例实现,里面的功能包括了:
- wsgi的环境变量
- 应答头部的处理
- 实现简单的HTTP服务器
- 简单的对程序端和服务器端校验函数
我们先看一个简单的代码实例,然后跟着例子去理解源码:
app.py
#encoding:utf-8
# __author__ = 'donghao'
# __time__ = 2019/3/29 14:17
def hello_world_app(environ, start_response):
from io import StringIO
stdout = StringIO()
start_response("200 OK", [('Content-Type','text/html; charset=utf-8')])
return ['<h1>hello world</h1>'.encode('utf-8')]
server.py
from wsgiref.simple_server import make_server
httpd = make_server('', 8000, hello_world_app)
print("Serving on port 8000...")
httpd.serve_forever()
#浏览器
"""
Content-Length: 20
Content-Type: text/html; charset=utf-8
Date: Fri, 29 Mar 2019 08:08:47 GMT
Server: WSGIServer/0.2 CPython/3.6.4
"""
#server终端
"""
Serving on port 8000...
127.0.0.1 - - [29/Mar/2019 16:19:12] "GET / HTTP/1.1" 200 20
"""
源码分析:
wsgiref
|-- handlers.py # 核心代码,负责 wsgi 程序的处理
|-- headers.py # 头部处理的代码
|-- init.py #
|-- simple_server.py # 简单的 wsgi HTTP 服务器实现
|-- util.py # 帮助函数
`-- validate.py # wsgi 格式检查和校验
主要的代码结构如下图所示:
simple_server.py
我们先看一下make_server是怎么启动一个wsgi服务器的:
def make_server(host, port, app, server_class=WSGIServer, handler_class=WSGIRequestHandler):
server = server_class((host, port), handler_class)
server.set_app(app)
return server
这个函数做的事情就是:监听在本地的端口上,接受来自客户端的请求,通过WSGIServer
和WSGIRequestHandler
处理后,把请求交给程序的的可调用对象app,然后返回app的结果给客户端。
这里有两个重要的类:WSGIServer和WSGIRequestHandler
。下面分别看一下它们的代码和执行的功能。
WSGIServer
#WSGIServer
class WSGIServer(HTTPServer):
"""BaseHTTPServer that implements the Python WSGI protocol"""
application = None
def server_bind(self):
"""Override server_bind to store the server name."""
HTTPServer.server_bind(self)
self.setup_environ()
def setup_environ(self):
# Set up base environment
env = self.base_environ = {}
env['SERVER_NAME'] = self.server_name
env['GATEWAY_INTERFACE'] = 'CGI/1.1'
env['SERVER_PORT'] = str(self.server_port)
env['REMOTE_HOST']=''
env['CONTENT_LENGTH']=''
env['SCRIPT_NAME'] = ''
def get_app(self):
return self.application
def set_app(self,application):
self.application = application
WSGIServer
在原来的HTTPServer
上面封装了一层,在原来的HTTPServer
的基础上又额外做了下面的事情:
- 覆写原来的
server_bind
函数,添加初始化environ
变量的动作 - 添加了处理满足
wsgi的app函数
:set_app
和get_app
WSGIRequestHandler
# WSGIRequestHandler
class WSGIRequestHandler(BaseHTTPRequestHandler):
server_version = "WSGIServer/" + __version__
def get_environ(self):
env = self.server.base_environ.copy()
env['SERVER_PROTOCOL'] = self.request_version
env['REQUEST_METHOD'] = self.command
if '?' in self.path:
path,query = self.path.split('?',1)
else:
path,query = self.path,''
env['PATH_INFO'] = urllib.unquote(path)
env['QUERY_STRING'] = query
host = self.address_string()
if host != self.client_address[0]:
env['REMOTE_HOST'] = host
env['REMOTE_ADDR'] = self.client_address[0]
if self.headers.typeheader is None:
env['CONTENT_TYPE'] = self.headers.type
else:
env['CONTENT_TYPE'] = self.headers.typeheader
length = self.headers.getheader('content-length')
if length:
env['CONTENT_LENGTH'] = length
for h in self.headers.headers:
k,v = h.split(':',1)
k=k.replace('-','_').upper(); v=v.strip()
if k in env:
continue # skip content length, type,etc.
if 'HTTP_'+k in env:
env['HTTP_'+k] += ','+v # comma-separate multiple headers
else:
env['HTTP_'+k] = v
return env
def get_stderr(self):
return sys.stderr
def handle(self):
"""Handle a single HTTP request"""
self.raw_requestline = self.rfile.readline()
if not self.parse_request(): # An error code has been sent, just exit
return
handler = ServerHandler(
self.rfile, self.wfile, self.get_stderr(), self.get_environ()
)
handler.request_handler = self # backpointer for logging
handler.run(self.server.get_app())
这个类从名字就能知道它的功能 - 处理客户端的HTTP请求,它也是在原来处理http请求的BaseHTTPRequestHandler类上添加了wsgi规范相关的内容。
get_environ
:解析环境变量
handle
:处理请求,把封装的环境变量交给ServerHandler
,然后由ServerHandler调用wsgi app
,ServerHandler
类会在下面介绍。
handler.py
这个文件主要是wsgi server的处理过程,定义start_response
,调用wsgi app
,处理content-length
等等。
一条HTTP请求的旅程
服务器端启动服务,等到客户端输入curl -i http://localhost:8000/命令,摁下回车键,看到终端上的输出,整个过程中,wsgi的服务器端发生了什么呢?
- 服务器程序创建socket,并监听在特定的端口,等待客户端的连接
- 客户端发送http请求
- socket服务器读取请求的数据,交给http服务器
- http server根据http的规范解析请求,然后把请求交给WSGIServer
- WSGIServer把客户端的信息存放在环境变量里,然后交给绑定的handler handler理请求
- HTTPHandler解析请求,把方法,路径等放在environ,然后WSGIRequestHandler把服务器端的信息也放到environ里
- WSGIRequestHandler调用绑定的wsgi ServerHandler,把上面包含了服务器信息,客户端信息,本次请求信息得environ传递过去
- wsgi ServerHandler调用注册的wsgi app,把环境和start_response传递过去
- wsgi app将响应头,状态,身体回传给wsgi处理程序
- 然后处理器逐层传递,最后把这些信息通过socket发送到客户端
- 客户端的程序接到应答,解析应答,并把结果打印出来

自己画的图,虽有点丑,回顾还是很有用。
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