Python实现一个简单的Web应用框架的方法及步骤

写应用框架需要写底层服务器么?

这个要区分2种情况，如果应用框架，你没有参考WSGI标准，那么在写应用框架之前，你就必须要定义一套属于自己的服务器，当然本文不采取这种方式，专业的事情应该专业的人来做。我们将编写符合WSGI标准的框架 ，所以仅需要引入符合WSGI的服务器即可，

那么有哪些wsgi服务器呢？ 这里简单列举2个

• uwsgi：该服务器是使用c编写的，具有广泛的应用场景的应用程序容器。除了支持WSGI外，还支持其他协议，例如HTTP、WebSocket等等。不仅如此，它还提供了多进程、多线程、协程、异步IO等多种运行模式，还提供了很多高级功能，如内存共享、定时任务、快速热部署等。

• waitress：该服务器是使用python写的，是一个很轻量级、非常可靠、支持多线程的WSGI服务器，可以用来运行Python Web应用。

我们本篇文章的web框架采用的就是uswgi。

uwsgi基本使用

上面已经简单介绍了uwsgi的信息，本段落会简单介绍一下uwsgi安装和简单的配置。

安装uwsgi

安装uwsgi，在python中，直接使用pip安装即可，例如:

 pip3 install uwsgi

配置uwsgi

uwsgi支持多种格式，可以直接在命令行上，例如:

uwsgi --http :8080 --wsgi-file myapp.py --callable app

还可以将上述写到命令中，例如:

uwsgi --ini myapp.ini

其中myapp.ini内容如下:

[uwsgi]
http = :8080
wsgi-file = myapp.py
callable = app

不仅如此，uwsgi还支持多个格式，例如: xml、yaml、json等。

配置文件也可以是url的形式，例如:

uwsgi --ini http://127.0.0.1:8080/myapp.ini

uwsgi常用配置

指定启动uwsgi进程的用户和用户组

uid=pdudo
gid=pdudoGroups

上述启动uwsgi进程使用pdudo用户，而组的话是使用pdudoGroups

指定项目名称

使用project来指定项目名称，如project=pdudoProject

指定进程家目录

使用base来指定进程家目录，如base=/home/pdudo/

设置进程数

要设置进程数，需要先将master设置为True， 而后再设置process个数，一把建议进程数不超过cpu核数，例如:

master=True
process=16

设置对外http地址

若想对外，有很多中配置，如socket等，但是一般用的最多的还是http，我们直接指向一个套接字地址即可，例如:

http=0.0.0.0:8000

uwsgi启服和停服

启动服务器

直接使用uwsgi即可启动配置，如:

 uwsgi

若不想设置配置文件，直接可以在命令行启动，如:

uwsgi --http :8080

若想通过配置文件启动，则可以使用加载配置选项即可，例如:

从ini中读取配置启动服务器

uwsgi -ini app.ini

从json中读取配置启动服务器

uwsgi --json app.json

在uwsgi中，可以通过向进程发送信号的方式，来关闭服务器，对应的信号为: SIGINT。

关闭服务器

kill -2 uwsgiPID

启动一个demo

我们将使用uwsgi来启动一个简单的demo，首先我们来编写符合WSGI标准的应用，例如，我们的demo为:

def application(environ, start_response):
    status = "200 OK"
    headers = [("Content-type","text/html"),("Server","pdudo_web_sites")]
    start_response(status,headers)
    return [b'Hello, pdudos.']

上述代码，我们定义了一个函数application，形参为environ以及start_response，前则是一个字典，后则是一个函数，在application中，需要定义请求的状态和短语，以及响应头。 而后调用start_response函数，需要传入状态和响应头。最后将返回一个报文主体。

如果这块，不太明白的话，可以看一下wsgi标准。

我们将这个上述代码保存为main.py，而后使用uwsgi来启动该项目:

uwsgi --http :8080 --wsgi-file main.py

上述代码，使用的命令行的方式来启动uwsgi，指定http端口为8080，监听的网卡没有指定，默认是所有网卡，从swgi-file将指定我们自己写的wsgi应用程序。

启动后，我们使用curl -v 127.0.0.1:8080/123可以得到如下信息:

写一个简单的web应用框架

本篇文章，很大部分都在描述uwgi，这是因为我们将选用其为web服务器，所以很大的篇章都在描述它，现在，我们已经会基本的操作了，我们应该来写一个简单的web框架了。

我们写的web框架如下:

webRoute = {}
def application(environ, start_response):
    path = environ['PATH_INFO']
    if webRoute[path]:
        func = webRoute[path]
        code , body = func(environ)
        status = "%d OK" % (code)
        headers = [("Content-type","text/html"),("Server","pdudo_web_sites")]
        start_response(status,headers)
        return [body.encode()]
def Routes(path,func):
    print("add routes: %s %s" %(path,func))
    webRoute[path] = func

哎，短短17行，我们基本的框架就写完了，厉害吧，我们将次代码保存到本地，命名为myWeb.py ，目的是和逻辑代码分开。上述代码，我们定义了一个webRoute字典来存储路由信息，我们想要存储key为请求的url，值为可被调用的函数。

我们为此专门写了一个Routes函数，该函数将传入2个值，第一个是请求的url，第二个是可被调用的函数。

在application中，会首先获取请求的路径，而后再根据webRoute的值，进行匹配，若匹配到了，则执行该函数，该函数必须2个值，第一个是状态码，第二个是响应报文主体。 我们将根据返回的信息，组合成状态码以及响应头，通过调用start_response函数，将2个参数携带上，最后return一个报文主体。

接下里，我们就可以写我们的逻辑代码了，我们编写如下:

import myWeb
app = myWeb.application
def index(*args):
    return (200,"hello world")
def d345(*args):
    return (400,"dasda")
myWeb.Routes("/index",index)
myWeb.Routes("/123",d345)

我们将上述代码保存到本地，命名为main.py。

上述代码，我们先引用了刚刚保存到本地的myWeb文件，定义一个变量app用于引用myWeb.application函数。接着，我们便定义了2个函数，分别是index和d345，2个函数的共同之处是返回了一个元组，元组前者是int类型，将用于状态码，后则是str类型，将用于返回响应报文主体。

最后，我们通过myWeb.Routes将2个函数于路由串联起来，分别对应为:

• /index: index函数。

• /123: d456函数

我们应用框架就写完了，我们需要使用uwsgi来启动一下我们写的框架:

uwsgi --http :8080 --wsgi-file main.py --callable app

这里新增了一个配置项，callable该参数的意思是，指定应用起始函数，默认是application，如果不是这个名称，则需要额外指定，我们定义的是app，所以需要将其指定为app。

启动后，我们可以观察一下，我们之前在框架Routes函数中，我们打印了路由和函数的信息，我们可以看下uwsgi输出的信息，是有有我们定义的函数。

发现没问题后，我们使用curl再来请求一下路由，验证是否有问题:

如上结果，结果正确输出。