关于WSGI、uWSGI和nginx的系统总结

最新推荐文章于 2025-02-07 10:10:43 发布

softghost小新

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分类专栏： python 文章标签： WSGI uWSGI nginx

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本文系统介绍了WSGI、uWSGI和nginx在Web服务中的作用。WSGI是Python应用与Web服务器之间的接口标准，uWSGI是一个实现了WSGI和uwsgi协议的Web服务器，而nginx则是一款轻量级的反向代理服务器，擅长处理静态内容和负载均衡。在实际部署中，nginx通常作为反向代理与uWSGI协作，以提高动态内容处理效率。

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（本文参考众多博客、书籍等资料，便于自己查阅和大家系统了解相关知识）

一、WSGI

在说WSGI之前，有必要介绍下Web服务的过程。当我们使用浏览器访问一个网址时，简单来说就是请求一个html文档，过程如下：

1. 浏览器向服务器发送一个HTTP请求（即HTTP请求报文），请求服务器给我这个html文档。
2. 服务器收到后，将html文档的内容封装进HTTP响应报文中，并发给浏览器。
3. 浏览器接收到HTTP响应报文后，将其中的html文档的内容取出来，并解析成我们看到的画面。

一个简单的Web服务过程就像上面所述。Apache、Nginx、Lighttpd等这些常见的静态服务器器就是干这事的。

如果要动态生成HTML，就需要把上述步骤自己来实现。不过，接受HTTP请求、解析HTTP请求、发送HTTP响应都是苦力活，如果我们自己来写这些底层代码，还没开始写动态HTML呢，就得花个把月去读HTTP规范。幸运的是，底层代码有专门的服务器器软件已经实现了，我们用Python专注于生成HTML文档即可。正因为我们不希望接触到TCP连接、HTTP原始请求和响应格式，所以，需要一个统一的接口，让我们专心用Python编写Web业务，这个接口就是WSGI：Web Server Gateway Interface。

WSGI是为 Python 语言定义的 Web 服务器（如uWSGI服务器）和 Web
应用程序/框架之间的一种简单而通用的接口。我们可以认为WSGI就是一个协议、一个标准。只要遵照这个协议,WSGI应用(App)就可以在任何服务器上运行。

WSGI有两方：服务器/网关一方，以及应用程序/应用框架一方。服务方调用应用方，提供环境信息，以及一个回调函数（提供给应用程序用来将消息头传递给服务器方），并接收Web内容作为返回值。
无论多么复杂的Web应用程序，入口都是一个WSGI处理理函数。 application(environ, start_response)，HTTP请求的所有输入信息都可以通过environ获得，HTTP响应的输出都可以通过start_response()加上函数返回值作为Body。

所谓的 WSGI中间件,同时实现了API的两方，因此可以在WSGI服务和WSGI应用之间起调解作用：从WSGI服务器的角度来说，中间件扮演应用程序，而从应用程序的角度来说，中间件扮演服务器。“中间件”组件可以执行以下功能：

重写环境变量后，根据目标URL，将请求消息路由到不同的应用对象。
允许在一个进程中同时运行多个应用程序或应用框架。
负载均衡和远程处理，通过在网络上转发请求和响应消息。
进行内容后处理，例如应用XSLT样式表。

二、uWSGI

uWSGI是一个Web服务器，它实现了WSGI、uwsgi、http等协议。

要注意 WSGI 、uwsgi、uWSGI 这三个概念的区分。

WSGI是一种通信协议。
uwsgi是一种线路协议而不是通信协议，在此常用于在uWSGI服务器与其他网络服务器的数据通信。
uWSGI是实现了uwsgi和WSGI两种协议的Web服务器。

特别注意：uwsgi协议是一个uWSGI服务器自有的协议，它用于定义传输信息的类型（type of information），每一个uwsgi packet前4byte为传输信息类型描述。

三、nginx服务器

首先，介绍下在python+uWSGI+nginx生产环境下，浏览器访问网址的过程。

如下图所示，nginx作为反向代理服务器，接受来自浏览器的Http请求，并将Http请求发送给uWSGI，uWSGI处理请求并将关键信息传递给web应用(或django，flask等)，应用返回Response经由uWSGI发送给nginx，nginx再发送给浏览器。
在上述过程中，一般静态文件都交由nginx进行传输，至于动态内容，则将其转发给uWSGI服务器进行处理，这样可以达到很好的客户端响应。

特别说明：个人觉得，下图中应用程序与uWSGI之间应该是WSGI协议。不当之处请大家指点！

什么是nginx服务器？
nginx是一款轻量级的Web 服务器/反向代理服务器及电子邮件（IMAP/POP3）代理服务器，并在一个BSD-like 协议下发行。其特点是占有内存少，并发能力强。它具有反向代理服务器的所有特点，并且配置简单，支持对大于1kb的文件进行压缩，静态文件缓存，可以大大提高访问效率。

为什么中间要加一个nginx服务器或者说nginx服务器的作用是什么？
上面介绍的uWSGI服务器也可以返回静态文件(css,js,img…)，但是很笨拙。而nginx具备优秀的静态内容处理能力。而且，它还有很多其它优点，比如并发能力强、配置简单、占用内存少等之前提到的优点。

uWSGI与nginx交互
uWSGI与nginx交互，相当于两个进程间交互，一般使用的是.sock文件或者指定端口接受socket。指定端口时再使用浏览器访问相应端口，uWIGS会提示skip，跳过该HTTP请求。
nginx中，HttpUwsgiModule的作用是与uWSGI服务器进行交换。