本文描述如果简单实现自定义Web服务器与自定义简易框架，并且不断进行版本迭代，从而清晰的展现服务器与Web框架之间是如何结合、如何配合工作的。以及WSGI是什么。
一、选取一个自定义的服务器版本
参照 https://www.cnblogs.com/leokale-zz/p/11957768.html 中的各种服务器实现版本，我们选择比较简单的多进程版本作为演示版本。
代码如下：
import socket
import re
import multiprocessing
def handle_request(new_socket):
# 接收请求
recv_msg = ""
recv_msg = new_socket.recv(1024).decode("utf-8")
if recv_msg == "":
print("recv null")
new_socket.close()
return
# 从请求中解析出URI
recv_lines = recv_msg.splitlines()
print(recv_lines.__len__())
# 使用正则表达式提取出URI
ret = re.match(r"[^/]+(/[^ ]*)", recv_lines[0])
if ret:
# 获取URI字符串
file_name = ret.group(1)
# 如果URI是/，则默认返回index.html的内容
if file_name == "/":
file_name = "/index.html"
try:
# 根据请求的URI，读取相应的文件
fp = open("." + file_name, "rb")
except:
# 找不到文件，响应404
response_msg = "HTTP/1.1 404 NOT FOUND\r\n"
response_msg += "\r\n"
response_msg += "<h1>----file not found----</h1>"
new_socket.send(response_msg.encode("utf-8"))
else:
html_content = fp.read()
fp.close()
# 响应正确 200 OK
response_msg = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"
response_msg += "\r\n"
# 返回响应头
new_socket.send(response_msg.encode("utf-8"))
# 返回响应体
new_socket.send(html_content)
# 关闭该次socket连接
new_socket.close()
def main():
# 创建TCP SOCKET实例
tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# # 设置重用地址
# tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
# 绑定地址（默认本机IP）和端口
tcp_server_socket.bind(("", 7890))
# 监听
tcp_server_socket.listen(128)
# 循环接收客户端连接
while True:
new_socket, client_addr = tcp_server_socket.accept()
# 启动一个子进程来处理客户端的请求
sub_p = multiprocessing.Process(target=handle_request, args=(new_socket,))
sub_p.start()
# 这里要关闭父进程中的new_socket，因为创建子进程会复制一份new_socket给子进程
new_socket.close()
# 关闭整个SOCKET
tcp_server_socket.close()
if __name__ == "__main__":
main()
二、将代码用面向对象思想改写
import socket
import re
import multiprocessing
class WSGIServer(object):
def __init__(self):
# 创建socket实例
self.tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 设置资源重用
self.tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
# 绑定IP端口
self.tcp_server_socket.bind(("", 7890))
# 开始监听
self.tcp_server_socket.listen(128)
# 请求处理函数
def handle_request(self, new_socket):
# 接收请求
recv_msg = ""
recv_msg = new_socket.recv(1024).decode("utf-8")
if recv_msg == "":
print("recv null")
new_socket.close()
return
# 从请求中解析出URI
recv_lines = recv_msg.splitlines()
# 使用正则表达式提取出URI
ret = re.match(r"[^/]+(/[^ ]*)", recv_lines[0])
if ret:
# 获取URI字符串
file_name = ret.group(1)
# 如果URI是/，则默认返回index.html的内容
if file_name == "/":
file_name = "/index.html"
try:
# 根据请求的URI，读取相应的文件
fp = open("." + file_name, "rb")
except:
# 找不到文件，响应404
response_msg = "HTTP/1.1 404 NOT FOUND\r\n"
response_msg += "\r\n"
response_msg += "<h1>----file not found----</h1>"
new_socket.send(response_msg.encode("utf-8"))
else:
html_content = fp.read()
fp.close()
# 响应正确 200 OK
response_msg = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"
response_msg += "\r\n"
# 返回响应头
new_socket.send(response_msg.encode("utf-8"))
# 返回响应体
new_socket.send(html_content)
# 关闭该次socket连接
new_socket.close()
# 开始无限循环，接受请求
def run_forever(self):
while True:
new_socket, client_addr = self.tcp_server_socket.accept()
# 启动一个子进程来处理客户端的请求
sub_p = multiprocessing.Process(target=self.handle_request, args=(new_socket,))
sub_p.start()
# 这里要关闭父进程中的new_socket，因为创建子进程会复制一份new_socket给子进程
new_socket.close()
# 关闭整个SOCKET
tcp_server_socket.close()
def main():
wsgi_server = WSGIServer()
wsgi_server.run_forever()
if __name__ == "__main__":
main()
在构造函数内创建监听socket实例，然后使用run_forever开始运行。
三、静态资源和动态资源
静态资源：例如html页面、css文件、js文件、图片等都属于静态资源。
动态资源：每次请求返回的数据都不一样，例如从数据库中获取的数据，或者变化的时间等，都叫动态资源。
如下图所示：
解释：
1.当服务器收到请求，判断请求内容为xxx.html、xxxx.css、xxxx.js、xxxx.png等，则直接从磁盘获取静态文件，读取并返回。
2.当服务器收到请求，判断请求内容为xxx.py（或其他自定义的特殊形式），则会调用web框架中的函数来获取数据。
3.HTTP服务器除了返回静态数据，以及从web框架获取reponse header和reponse body，将两者组装起来返回给客户端，他不做其他事情。
四、给HTTP服务器加上处理动态请求的逻辑
import socket
import re
import multiprocessing
class WSGIServer(object):
def __init__(self):
# 创建socket实例
self.tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 设置资源重用
self.tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
# 绑定IP端口
self.tcp_server_socket.bind(("", 7890))
# 开始监听
self.tcp_server_socket.listen(128)
# 请求处理函数
def handle_request(self, new_socket):
# 接收请求
recv_msg = ""
recv_msg = new_socket.recv(1024).decode("utf-8")
if recv_msg == "":
print("recv null")
new_socket.close()
return
# 从请求中解析出URI
recv_lines = recv_msg.splitlines()
# 使用正则表达式提取出URI
ret = re.match(r"[^/]+(/[^ ]*)", recv_lines[0])
if ret:
# 获取URI字符串
file_name = ret.group(1)
# 如果URI是/，则默认返回index.html的内容
if file_name == "/":
file_name = "/index.html"
if not file_name.endswith(".py"):
try:
# 根据请求的URI，读取相应的文件
fp = open("." + file_name, "rb")
except:
# 找不到文件，响应404
response_msg = "HTTP/1.1 404 NOT FOUND\r\n"
response_msg += "\r\n"
response_msg += "<h1>----file not found----</h1>"
new_socket.send(response_msg.encode("utf-8"))
else:
html_content = fp.read()
fp.close()
# 响应正确 200 OK
response_msg = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"
response_msg += "\r\n"
# 返回响应头
new_socket.send(response_msg.encode("utf-8"))
# 返回响应体
new_socket.send(html_content)
else:
header = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"
header += "\r\n"
body = "dynamic request" + " %s" % time.ctime()
response = header + body
new_socket.send(response.encode("utf-8"))
# 关闭该次socket连接
new_socket.close()
# 开始无限循环，接受请求
def run_forever(self):
while True:
new_socket, client_addr = self.tcp_server_socket.accept()
# 启动一个子进程来处理客户端的请求
sub_p = multiprocessing.Process(target=self.handle_request, args=(new_socket,))
sub_p.start()
# 这里要关闭父进程中的new_socket，因为创建子进程会复制一份new_socket给子进程
new_socket.close()
# 关闭整个SOCKET
tcp_server_socket.close()
def main():
wsgi_server = WSGIServer()
wsgi_server.run_forever()
if __name__ == "__main__":
main()
添加判断分支，如果请求内容以.py结尾，则判断为动态数据，返回dynamic request + 时间。如下图：
五、服务器与动态请求解耦
另外实现一个py模块，叫mini_frame.py
import time
def login():
return "----login page----\r\n %s" % time.ctime()
def register():
return "----login page----\r\n %s" % time.ctime()
def application(file_name):
if file_name == "/login.py":
return login()
elif file_name == "register.py":
return register()
else:
return "Not Found You Page..."
服务器一旦判断收到的请求为动态数据请求，则调用application(file_name)，并将请求交给mini_frame来处理。
服务器端代码：
import socket
import re
import multiprocessing
import time
import mini_frame
class WSGIServer(object):
def __init__(self):
# 创建socket实例
self.tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 设置资源重用
self.tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
# 绑定IP端口
self.tcp_server_socket.bind(("", 7890))
# 开始监听
self.tcp_server_socket.listen(128)
# 请求处理函数
def handle_request(self, new_socket):
# 接收请求
recv_msg = ""
recv_msg = new_socket.recv(1024).decode("utf-8")
if recv_msg == "":
print("recv null")
new_socket.close()
return
# 从请求中解析出URI
recv_lines = recv_msg.splitlines()
# 使用正则表达式提取出URI
ret = re.match(r"[^/]+(/[^ ]*)", recv_lines[0])
if ret:
# 获取URI字符串
file_name = ret.group(1)
# 如果URI是/，则默认返回index.html的内容
if file_name == "/":
file_name = "/index.html"
if not file_name.endswith(".py"):
try:
# 根据请求的URI，读取相应的文件
fp = open("." + file_name, "rb")
except:
# 找不到文件，响应404
response_msg = "HTTP/1.1 404 NOT FOUND\r\n"
response_msg += "\r\n"
response_msg += "<h1>----file not found----</h1>"
new_socket.send(response_msg.encode("utf-8"))
else:
html_content = fp.read()
fp.close()
# 响应正确 200 OK
response_msg = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"
response_msg += "\r\n"
# 返回响应头
new_socket.send(response_msg.encode("utf-8"))
# 返回响应体
new_socket.send(html_content)
else:
header = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"
header += "\r\n"
body = mini_frame.application(file_name)
response = header + body
new_socket.send(response.encode("utf-8"))
# 关闭该次socket连接
new_socket.close()
# 开始无限循环，接受请求
def run_forever(self):
while True:
new_socket, client_addr = self.tcp_server_socket.accept()
# 启动一个子进程来处理客户端的请求
sub_p = multiprocessing.Process(target=self.handle_request, args=(new_socket,))
sub_p.start()
# 这里要关闭父进程中的new_socket，因为创建子进程会复制一份new_socket给子进程
new_socket.close()
# 关闭整个SOCKET
tcp_server_socket.close()
def main():
wsgi_server = WSGIServer()
wsgi_server.run_forever()
if __name__ == "__main__":
main()
服务器只需调用mini_frame.application(file_name)，获取body数据即可。
六、WSGI介绍
如上图所示：