Python基础Web服务器案例

一、WSGI

1、PythonWeb服务器网关接口（Python Web Server Gateway Interface，缩写为WSGI) 是Python应用程序或框架和Web服务器之间的一种接口，已经被广泛接受, 它已基本达成它的可移植性方面的目标。

2、WSGI 没有官方的实现， 因为WSGI更像一个协议。 只要遵照这些协议， WSGI应用(Application)都可以在任何服务器(Server)上运行, 反之亦然。

3、WSGI允许开发者将选择web框架和web服务器分开，web服务器必须具备WSGI接口。

4、示例：浏览器请求动态页面过程

二、Web动态服务器代码示例

1、目录结构

2、服务器 MyWebServer.py

 # coding:utf-8

 import socket
 import re
 import sys

 from multiprocessing import Process

 # 设置框架文件根目录
 FRAMEWORK_DIR = "./Frameworks"

 class HTTPServer(object):
     """web服务器"""
     def __init__(self, application):
         """构造函数， application指的是框架的app"""
         self.server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
         # 服务端close时释放端口
         self.server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
         # web框架
         self.app = application
         # 响应头
         self.response_headers = ""

     def start(self):
         """服务器启动"""
         self.server_socket.listen(128)
         while True:
             client_socket, client_address = self.server_socket.accept()
             # print("[%s ： %s]用户连接上了" % (client_address[0],client_address[1]))
             print("[%s, %s]用户连接上了\r\n" % client_address)
             # 开启多进程，处理客户端请求
             handle_client_process = Process(target=self.handle_client, args=(client_socket,))
             handle_client_process.start()
             client_socket.close()

     def start_response(self, status, headers):
         """传递给web框架的方法（回调），用来获得框架返回的状态、headers"""
         response_headers = "HTTP/1.1 " + status + "\r\n"
         for header in headers:
             response_headers += "%s: %s\r\n" % header
         # 在服务器中记录框架返回的响应头
         self.response_headers = response_headers

     def handle_client(self, client_socket):
         """处理客户端请求"""

         # 获取客户端请求数据
         request_data = client_socket.recv(1024)
         print("客户端的请求数据:\r\n", request_data.decode("utf-8"))
         request_lines = request_data.splitlines()
         print("将请求数据按照每一行切片:\r\n")
         for index in range(len(request_lines)-1):
             print("第%d行: %s"%(index+1,request_lines[index].decode("utf-8")))

         # 解析请求报文:提取用户请求的文件名、方法名
         request_start_line = request_lines[0]
         print(request_start_line.decode("utf-8"))
         file_name = re.match(r"\w+ +(/[^ ]*) ", request_start_line.decode("utf-8")).group(1)
         method = re.match(r"(\w+) +/[^ ]* ", request_start_line.decode("utf-8")).group(1)
         env = {
             "PATH_INFO": file_name,
             "METHOD": method
         }

         # 传入请求参数和响应回调方法，获得响应体内容:此处把对象当做函数直接来用，会掉对象的__call__方法
         response_body = self.app(env, self.start_response)

         # 拼接出完整的回复内容：响应头 + 响应体
         response = self.response_headers + "\r\n" + response_body

         # 向客户端返回响应数据：python3中必须是 bytes()返回的bytes对象
         client_socket.send(bytes(response, "utf-8"))

         # 关闭客户端连接
         client_socket.close()

     def bind(self, port):
         self.server_socket.bind(("", port))

 def main():

     # 增加检索包的路径
     sys.path.insert(1, FRAMEWORK_DIR)

     # 获取程序启动参数
     if len(sys.argv) < 2:
         sys.exit("ERROR, you should input :python3 MyWebServer.py [Module]:app")
     module_name, app = sys.argv[1].split(":")

     # 动态载入模块
     m = __import__(module_name)

     # 获取模块中的属性：此处是web框架的实例对象
     app = getattr(m, app)

     # 创建并开启服务器
     http_server = HTTPServer(app)
     http_server.bind(8888)
     http_server.start()

 if __name__ == "__main__":
     main()

3、web框架 MyWebFramework.py

 # coding:utf-8

 import time

 # from MyWebServer import HTTPServer

 # 设置静态文件根目录
 HTML_ROOT_DIR = "./html"

 class Application(object):
     """框架的核心部分，也就是框架的主题程序，框架是通用的"""
     def __init__(self, urls):
         # 设置路由信息
         self.urls = urls

     def __call__(self, env, start_response):
         """将类名当做函数来直接调用，重写此方法。此处方法的作用是返回给服务器响应体"""

         # 获取文件名（路径），默认为"/"
         path = env.get("PATH_INFO", "/")

         # 判断是静态还是动态文件
         if path.startswith("/static"):
             # 要访问静态文件: /static/index.html
             file_name = path[7:]
             # 打开文件，读取内容
             try:
                 file = open(HTML_ROOT_DIR + file_name, "rb")
             except IOError:
                 # 代表未找到路由信息，404错误
                 status = "404 Not Found"
                 headers = []
                 # 调用传入的回调方法，将状态和头部信息返回
                 start_response(status, headers)
                 # 直接返回响应体
                 return "Page not found"
             else:
                 # 读取文件内容
                 file_data = file.read()
                 file.close()

                 # 设置响应内容
                 status = "200 OK"
                 headers = []
                 start_response(status, headers)
                 return file_data.decode("utf-8")
         else:
             # 访问动态文件，查询路由表中是否包含要执行的文件（是否有路由信息）
             for url, handler in self.urls:
                 if path == url:
                     # handler 即为路由表中映射的方法（非字符串）
                     return handler(env, start_response)

             # 代表未找到路由信息，404错误
             status = "404 Not Found"
             headers = []
             start_response(status, headers)
             return "Program not found"

 def show_time(env, start_response):
     status = "200 OK"
     headers = [
         ("Content-Type", "text/plain")
     ]
     # 调用传入的回调方法，将状态和头部信息返回
     start_response(status, headers)
     return time.ctime()

 def print_hello(env, start_response):
     status = "200 OK"
     headers = [
         ("Content-Type", "text/plain")
     ]
     start_response(status, headers)
     return "hello everyone"

 def print_json(env, start_response):
     status = "200 OK"
     headers = [
         ("Content-Type", "text/plain")
     ]
     start_response(status, headers)
     jsonStr = "{\"code\":200,\"data\": {\"list\":[{\"firstName\":\"Qi\",\"lastName\":\"Zhang\"}]},\"msg\":\"OK\"}"
     return jsonStr

 def show_default(env, start_response):
     try:
         file = open(HTML_ROOT_DIR + "/index.html", "rb")
     except IOError:
         status = "404 Not Found"
         headers = []
         start_response(status, headers)
         return "DefaultPage not found"
     else:
         file_data = file.read()
         file.close()
         status = "200 OK"
         headers = []
         start_response(status, headers)
         return file_data.decode("utf-8")

 # 路由信息，根据映射表，动态调用web框架中的方法
 urls = [("/", show_default),
         ("/time", show_time),
         ("/hello", print_hello),
         ("/json", print_json)]

 # 通过路由表实例化对象（当前模块载入时就会创建），直接提供给服务器
 app = Application(urls)

4、执行

（1）从业务和使用逻辑上，应该是“启动”服务器，所以运行服务器程序

（2）配置程序参数

（3）浏览器验证： 127.0.0.1:8888 、 json 127.0.0.1:8888/json  、127.0.0.1:8888/static/index.html