<span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; background-color: rgb(255, 255, 255);">                                                                                                                                                                                                                                                                                        </span>

本文为参考网上一些博客翻译以及想法，自己写的一篇总结博文，可能有重复的地方，纯粹总结只用。

阅读之前可参考

1、 How to write a web framework in Python（作者 anandology 是web.py代码的两位维护者之一，另一位则是大名鼎鼎却英年早逝的 Aaron Swartz）

2、Why so many Python web frameworks? 也是一篇很好的文章，也许它会让您对Python中Web框架的敬畏之心荡然无存:-)

如果你打算用python进行网络开发的话，自己写的框架可以说是一种不受支持的想法，可能使用一个现成的Web框架（如 Django、Tornado、web.py 、Pylons等）会是更合适的选择，毕竟都是大师级的作品。

一、一次最简单的web之旅

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
"""myweb.py"""
from wsgiref.simple_server import make_server, demo_app

httpd = make_server('', 8086, demo_app)
sa = httpd.socket.getsockname()
print 'http://{0}:{1}/'.format(*sa)

# Respond to requests until process is killed
httpd.serve_forever()

打开浏览器：http://0.0.0.0:8086/

一行"Hello world!" 和 众多环境变量值。

定位到simple_server.py文件，我们看到make_server函数和WSGIServer类

def make_server(
    host, port, app, server_class=WSGIServer, handler_class=WSGIRequestHandler
):
    """Create a new WSGI server listening on `host` and `port` for `app`"""
    server = server_class((host, port), handler_class)
    server.set_app(app)
    return server


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

很多时候，要简单写一个web框架，主要需要改动传入的app以及server。

二、app的修改

    其中，可调用对象 包括 函数、方法、类 或者 具有__call__方法的 实例；environ 是一个字典对象，包括CGI风格的环境变量（CGI-style environment variables）和 WSGI必需的变量（WSGI-required variables）；start_response 是一个可调用对象，它接受两个常规参数（status，response_headers）和 一个 默认参数（exc_info）；字符串迭代对象 可以是 字符串列表、生成器函数 或者 具有__iter__方法的可迭代实例。更多细节参考 Specification Details。

The Application/Framework Side 中给出了一个典型的application实现：

<span style="font-size:18px;">#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

"""application.py"""

def simple_app(environ, start_response):
    """Simplest possible application object"""
    status = '200 OK'
    response_headers = [('Content-type', 'text/plain')]
    start_response(status, response_headers)
    return ['Hello world!\n']</span>

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
"""code.py"""
from wsgiref.simple_server import make_server
from application import my_app as app

if __name__ == '__main__':
    httpd = make_server('', 8086, app)
    sa = httpd.socket.getsockname()
    print 'http://{0}:{1}/'.format(*sa)

    # Respond to requests until process is killed
    httpd.serve_forever()

这时就输出hello world!而没有环境变量。因为demo_app.py是这样的：

def demo_app(environ,start_response):
    from StringIO import StringIO
    stdout = StringIO()
    print >>stdout, "Hello world!"
    print >>stdout
    h = environ.items(); h.sort()
    for k,v in h:
        print >>stdout, k,'=', repr(v)
    start_response("200 OK", [('Content-Type','text/plain')])
    return [stdout.getvalue()]

之前的访问server都是基于host+port的形式，那要怎样实现url的分发呢。这需要对app进行修改才行。说到这里，就先将app从一个函数改为一个类吧，再做url区分处理。

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

"""application.py"""

class my_app:
    def __init__(self, environ, start_response):
        self.environ = environ
        self.start = start_response

    def __iter__(self):
        status = '200 OK'
        response_headers = [('Content-type', 'text/plain')]
        self.start(status, response_headers)
        yield "Hello world!\n"

复习一下python类的语法，说说为什么可以这样写。开始的app可以这样用

list = simple_app(a,b)

现在也可以这样用

list = my_app(a,b)

注：其中参数来自__init__()，返回值来自__iter__()的return值（yield返回的就是一个可迭代对象），也许你会问，如果是传类对象的话呢？且看下下文。

再在return的函数即__iter__()中修改根据不同的path进行不同返回。

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

"""application.py"""

class my_app:
    def __init__(self, environ, start_response):
        self.environ = environ
        self.start = start_response

    def __iter__(self):
        path = self.environ['PATH_INFO']  #environ的作用看到了吧
        if path == "/":
            return self.GET_index()
        elif path == "/hello":
            return self.GET_hello()
        else:
            return self.notfound()

    def GET_index(self):
        status = '200 OK'
        response_headers = [('Content-type', 'text/plain')]
        self.start(status, response_headers)
        yield "Welcome!\n"

    def GET_hello(self):
        status = '200 OK'
        response_headers = [('Content-type', 'text/plain')]
        self.start(status, response_headers)
        yield "Hello world!\n"

    def notfound(self):
        status = '404 Not Found'
        response_headers = [('Content-type', 'text/plain')]
        self.start(status, response_headers)
        yield "Not Found\n"

四、重构

1、正则匹配URL

消除URL硬编码，增加URL调度的灵活性：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

"""application.py"""

import re ##########修改点

class my_app:

    urls = (
        ("/", "index"),
        ("/hello/(.*)", "hello"),
    ) ##########修改点，Django工程中url.py即视感

    def __init__(self, environ, start_response):
        self.environ = environ
        self.start = start_response

    def __iter__(self): ##########修改点
        path = self.environ['PATH_INFO']
        method = self.environ['REQUEST_METHOD']

        for pattern, name in self.urls:
            m = re.match('^' + pattern + '$', path) #注意这里，url匹配函数名
            if m:
                # pass the matched groups as arguments to the function
                args = m.groups()
                funcname = method.upper() + '_' + name
                if hasattr(self, funcname):
                    func = getattr(self, funcname)
                    return func(*args)

        return self.notfound()

    def GET_index(self):
        status = '200 OK'
        response_headers = [('Content-type', 'text/plain')]
        self.start(status, response_headers) #遵循调用start_response后再return iterObject
        yield "Welcome!\n"

    def GET_hello(self, name): ##########修改点
        status = '200 OK'
        response_headers = [('Content-type', 'text/plain')]
        self.start(status, response_headers) 
        yield "Hello %s!\n" % name

    def notfound(self):
        status = '404 Not Found'
        response_headers = [('Content-type', 'text/plain')]
        self.start(status, response_headers)
        yield "Not Found\n"

2、消除GET_*方法中的重复代码，并且允许它们返回字符串：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

"""application.py"""

import re

class my_app:

    urls = (
        ("/", "index"),
        ("/hello/(.*)", "hello"),
    )

    def __init__(self, environ, start_response): ##########修改点
        self.environ = environ
        self.start = start_response
        self.status = '200 OK'
        self._headers = []

    def __iter__(self): ##########修改点
        result = self.delegate() #利用这个函数先进行返回结果的收集
        self.start(self.status, self._headers) #start_response

        # 将返回值result（字符串 或者 字符串列表）转换为迭代对象
        if isinstance(result, basestring):
            return iter([result])
        else:
            return iter(result)

    def delegate(self): ##########修改点
        path = self.environ['PATH_INFO']
        method = self.environ['REQUEST_METHOD']

        for pattern, name in self.urls:
            m = re.match('^' + pattern + '$', path)
            if m:
                # pass the matched groups as arguments to the function
                args = m.groups()
                funcname = method.upper() + '_' + name
                if hasattr(self, funcname):
                    func = getattr(self, funcname)
                    return func(*args)

        return self.notfound()

    def header(self, name, value): ##########修改点
        self._headers.append((name, value))

    def GET_index(self): ##########修改点
        self.header('Content-type', 'text/plain')
        return "Welcome!\n"

    def GET_hello(self, name): ##########修改点
        self.header('Content-type', 'text/plain')
        return "Hello %s!\n" % name

    def notfound(self): ##########修改点
        self.status = '404 Not Found'
        self.header('Content-type', 'text/plain')
        return "Not Found\n"

为了将类my_app抽象成一个独立的框架，需要作出以下修改：

1、剥离出其中的具体处理细节：urls配置 和 GET_*方法（改成在多个类中实现相应的GET方法）

2、把方法header实现为类方法（classmethod），以方便外部作为功能函数调用

3、改用 具有__call__方法的 实例 来实现application（上文提到）

修改后的application.py（最终版本）：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

"""application.py"""

import re

class my_app:
    """my simple web framework"""

    headers = []

    def __init__(self, urls=(), fvars={}):
        self._urls = urls
        self._fvars = fvars

    def __call__(self, environ, start_response):
        self._status = '200 OK' # 默认状态OK
        del self.headers[:] # 清空上一次的headers

        result = self._delegate(environ)
        start_response(self._status, self.headers)

        # 将返回值result（字符串 或者 字符串列表）转换为迭代对象
        if isinstance(result, basestring):
            return iter([result])
        else:
            return iter(result)

    def _delegate(self, environ):
        path = environ['PATH_INFO']
        method = environ['REQUEST_METHOD']

        for pattern, name in self._urls:
            m = re.match('^' + pattern + '$', path)
            if m:
                # pass the matched groups as arguments to the function
                args = m.groups()
                funcname = method.upper() # 方法名大写（如GET、POST）
                klass = self._fvars.get(name) # 根据字符串名称查找类对象
                if hasattr(klass, funcname):
                    func = getattr(klass, funcname)
                    return func(klass(), *args)

        return self._notfound()

    def _notfound(self):
        self._status = '404 Not Found'
        self.header('Content-type', 'text/plain')
        return "Not Found\n"

    @classmethod
    def header(cls, name, value):
        cls.headers.append((name, value))

五、wsgiref原理介绍

1、概述

a.什么是WSGI, WSGI application, WSGI server, WSGI middleware.

WSGI是关于Python脚本与Web服务器交互的协议，wsgi将 web 组件分为三类： web服务器,web中间件,web应用程序。

b.WSGI Server有哪些
比如 Django、CherryPy 都自带 WSGI server,主要是测试用途, 发布时则使用生产环境的 WSGI server，例如Apache，nginx等，而有些 WSGI 下的框架比如 pylons、bfg 等, 自己不实现 WSGI server。wsgiref就是python自带的WSGI server。上面提到的app需要传入的两个参数application(environ, start_response)，其实就是一个接口两个参数的集合体。一篇博文这样说明：

# M:
#         +------------+
#         | BaseServer |
#         +------------+
#               |
#               V
#         +------------+
#         | TCPServer  |
#         +------------+
#               |
#               V
#         +------------+
#         | HTTPServer |
#         +------------+
#               |
#               V
#         +------------+
#         | WSGIServer |
#         +------------+

# M:
#         +--------------------+
#         | BaseRequestHandler |
#         +--------------------+
#                   |
#                   V
#         +-----------------------+
#         | StreamRequestHandler  |
#         +-----------------------+
#                   |
#                   V
#         +------------------------+
#         | BaseHTTPRequestHandler |
#         +------------------------+
#                   |
#                   V
#         +--------------------+
#         | WSGIRequestHandler |
#         +--------------------+

# M:
#        +-------------+
#        | BaseHandler |  
#        +-------------+
#               |
#               V
#       +----------------+
#       | SimpleHandler  |
#       +----------------+
#               |
#               V
#       +---------------+
#       | ServerHandler |
#       +---------------+
# 

headers

这个模块是对HTTP 响应部分的头部设立的数据结构，实现了一个类似Python 中 dict的数据结构。可以看出，它实现了一些函数来支持一些运算符，例如 __len__, __setitem__, __getitem__, __delitem__, __str__, 另外，还实现了 dict 操作中的get, keys, values函数。

util

这个模块主要就是一些有用的函数，用于处理URL, 环境变量。

validate

这个模块主要是检查你对WSGI的实现，是否满足标准，包含三个部分：

• validator
• Wrapper
• Check

validator 调用后面两个部分来完成验证工作，可以看出Check部分对WSGI中规定的各个部分进行了检查。



来自  http://m.blog.csdn.net/blog/gugugujiawei/42742343