Flask初探之WSGI
Flask是一個使用 Python 編寫的輕量級 Web 應用框架。較其他同類型框架更為靈活、輕便、安全且容易上手。它可以很好地結合MVC模式進行開發,小型團隊在短時間內就可以完成功能豐富的中小型網站。另外,Flask還有很強的訂製性,用戶可以根據自己的需求來添加相應的功能,在保持核心功能的同時實現豐富的功能擴展。Flask強大的插件庫也可以讓用戶實現個性化的網站訂製,開發出功能強大的網站。
Flask 的三個特點:輕量級
、靈活
、訂製型強
。接下來將用5篇來介紹Flask原理,難度由淺入深。
flask demo
首先以最快的的方法跑一個最簡單的Flask程式。
app.py
import time
from flask import Flask
# 實例化一個Flask類,app代表著flask程式。
app = Flask(__name__)
# 向flask實例添加一個路由
@app.route('/')
def hello_world():
return 'Hello World!'
運行flask
flask run
訪問127.0.0.1:5000
從flask中導入Flask類,然後實例化Flask類得到一個應用程式:app。
在實例化Flask時,傳入了一個參數__name__
,該參數代表文件名,本例中就是app。傳入參數主要為了定位文件,可以通過傳入這個名字確定程式的根目錄,以便獲得靜態文件和模板文件的目錄。
微框架
在官方介紹中, Flask被稱為微框架,那麼這裡的微是什麼意思呢?
這裡的微並不意味著 Flask 功能簡陋,而是指其保留核心且易於擴展。有許多 Web程式不需要後台管理、用戶認證、許可權管理,有些甚至不需要表單或資料庫,所以 Flask 並沒有內置這類功能,而是把這些功能都交給擴展或用戶自己實現。
正因為如此,從只需要渲染模板的小項目到需要各種功能的大項目,Flask 幾乎能夠適應各種情況。 Flask的這一設計理念正印證了《Zen of Python 》里的這一句Simple is better than complex
WSGI
Flask作為一個web框架,WSGI是必須要實現的組件。那麼什麼是WSGI?在web框架中的作用又是什麼?
web框架分為兩個部分,分別是:
- 服務端程式:接收客戶端發送的請求
- 應用程式:處理客戶端的請求
WSGI:Web Server Gateway Interface 網站服務網關介面,一種網路請求的規範,服務端程式就是實現了WSGI規範的程式。Flask是處理客戶端請求的應用程式。
兩者的關係如下:
為什麼需要服務端程式?難道不可以直接將請求發送給應用端嗎?
因為在處理請求時不希望接觸到TCP連接、HTTP原始請求、請求定位等底層數據處理,所以需要一個統一的介面幫助我們來處理這些的數據,讓我們專心用Python編寫Web業務。這個介面就是WSGI:Web Server Gateway Interface。WSGI定義了一種規範,將請求原始數據處理好,以固定的格式傳遞給應用程式。凡是實現了WSGI規範的程式都可以稱之為伺服器程式。
應用程式如何工作?:
當一個請求過來之後服務端程式將請求解析,並根據請求的內容調用處理函數,這裡處理函數就是應用程式。應用程式接收到參數,處理並返回結果。
從請求數據格式的角度來看:
HTTP請求到我們的Web程式之間,有一個轉換過程——從Http報文到WSGI 規定的數據格式。實現了WSGI的程式則可以視為客戶端請求和我們的Web程式之間溝通的橋樑。
數據格式的轉化如下:
WSGI工作細節
python自帶的一個簡單的wsgi服務,通過該服務來探究WSGI的工作細節。
wsgi_simple.py
# 從wsgiref模組導入:
from wsgiref.simple_server import make_server
def application(environ, start_response):
start_response('200 ok', [('Content-Type', 'text/html')])
return [b'<h1>hello wsgi!</h1>']
# 創建一個伺服器,IP地址為空,埠是8080,處理函數是application:
httpd = make_server('', 8080, application)
print ("Serving HTTP on port 8080...")
# 開始監聽HTTP請求:
httpd.serve_forever()
訪問127.0.0.1:8080
根據WSGI的規定,應用程式必須是一個可調用對象(call able object)。
WSGI務器啟動後會監聽本機的對應埠。當接收到請求時,將請求報文解析為一個 environ
字典, 同時提供一個設置伺服器狀態和各種返回頭標誌的函數start_response
,將environ
和start_response
作為參數,調用應用端程式真正處理請求。
參數:可調用對象接收兩個參數
- environ 包含了請求的所有資訊的字典
- start_response 通知伺服器響應狀態並設置各種標頭
返回:可迭代對象
在上例中application
就是應用程式,它是一個函數,也可以是方法或類。接受的參數是wsgiref服務端程式提供的environ
和start_response
,返回值是一個位元組串,可迭代對象。
總結一下web框架兩個組件的功能:
服務端程式:
- 監聽本機埠
- 將請求解析成字典
- 調用應用程式,將結果返回給請求方
應用程式:
- 接受
environ
和start_response
兩個參數 - 設置返回狀態和返回頭部資訊