作為一個python開發者需要知道的關於伺服器的知識

引言

伺服器的相關知識曾經讓我非常困惑。我相信還有很多的Python開發者和我有著類似的遭遇。所以，請讓我和你分享我知道的一切關於伺服器的知識，來解開這些困惑。

HTTP: 統治全球資訊網的協議

HTTP(超文字傳輸協議)是一種通訊協議，它被用來傳送和接收因特網上的網頁以及其他資料檔案。它是一套規則和相關引數的集合，這些規則和引數控制著網頁和其他資料檔案在因特網上的傳輸。

瀏覽器是一個HTTP客戶端，因為它會傳送請求到一個HTTP伺服器（網頁伺服器），HTTP伺服器隨後把響應傳送回客戶端。HTTP監聽的標準（和預設）埠是80埠，儘管其實可以使用任何的埠。這篇文章 對HTTP進行了非常好的解釋。請務必瀏覽一下。如果你想要鑽研一下HTTP，請檢視HTTP 1.1 specs ，它已經被多種請求註解（RFCs(7230-7237)）所替代。你可以在ietf搜尋這些請求註解。

HTTP 伺服器

因此，HTTP請求和響應有其特定的格式！當使用者進入某個網站的時候，他們的瀏覽器與站點的網頁伺服器進行了連線（這個過程稱之為請求）。伺服器在檔案系統中查詢檔案，並將其傳送回使用者的瀏覽器，瀏覽器會顯示這些檔案（這個過程稱之為響應）。這便是HTTP協議的工作方式。看上去很簡單？

動態網站並不基於檔案系統中的檔案，取而代之的是，當有請求到達的時候，由一個網站伺服器上面執行的程式來處理。該程式會生成內容並將其返回給使用者。它們可以做很多有用的事，比如顯示BBS上的帖子，顯示你的電子郵件，配置軟體或是顯示當前的時間。

不論客戶端或者伺服器是如何實現的，總有辦法來生成有效的HTTP請求，讓客戶端正常工作，同樣，伺服器要能夠理解傳送給它的HTTP請求並且為所有到達的請求生成有效的HTTP響應。客戶端和伺服器都必須具有相互連線的能力（這種情況下會使用TCP進行可靠的連線），能夠傳輸HTTP請求(客戶端 -> 伺服器)和HTTP響應(伺服器 -> 客戶端)。

HTTP伺服器（是一個程式）會接受這些請求，並且會讓你的python獲取HTTP請求方法以及URI。HTTP伺服器會處理很多來自圖片和靜態資源的請求。 那麼它又是如何生成動態urls的呢？

在Flask中你可能使用過這個裝飾器，Flask 是一個python微型框架。Flask會把來自瀏覽器的請求和該路由進行模式匹配。但是flask是如何解析來自瀏覽器的http請求的呢？HTTP伺服器會把動態生成的urls傳遞給應用伺服器。哇哦！等等。。應用伺服器又是什麼東西呢？

Apache的 HTTPD 和nginx是兩個常用的python網站伺服器。

應用伺服器

大多數的HTTP伺服器是由C或C++寫成的，所以它們不能直接執行Python指令碼——在伺服器和程式之間，需要一個橋樑。這個橋樑，或者說是介面，定義了程式應該如何和伺服器進行互動。這就是應用伺服器。動態生成的urls從網站伺服器傳遞到應用伺服器。應用伺服器對url進行匹配並執行該路由對應的指令碼。然後它（應用伺服器）把響應返回給網站伺服器，網站伺服器生成一個HTTP響應，並將其返回給客戶端。

對於python來講，有很多可以用的應用伺服器。 這個連結 列出了不同的應用伺服器。起初，pyhton開發者們使用低層閘道器來進行部署。

通用閘道器介面(CGI)

這個介面，通常被稱之為“CGI”，是最古老的應用伺服器，它幾乎被任何網站伺服器所天生支援，無需專門安裝。使用CGI和網站伺服器進行通訊的程式，需要針對每一個請求單獨開啟。所以每一個請求都會啟動一個全新的Python直譯器——這還是需要花費一點時間的——因此讓整個介面只能用在低負載的情況下。

如果你想要學習如何編寫一個CGI。請按照JM Marshall的這篇教程 去做。

mod_python

mod_python是一個Apache HTTP 伺服器模組，它在伺服器上面整合了Python語言。在上世紀90年代和本世紀初期，大多數的Python web應用都執行在配置了 mod_python 的Apache 上。但是，mod_python並不是標準規範。在使用mod_python時會有一些問題 。Python web應用需要一種可持續的運作方式。

FastCgi and SCGI是另一種用來部署的低層閘道器。它們嘗試解決CGI的效能問題。這些低層的閘道器介面不依賴特定語言。

WSGI的崛起

一個Web伺服器閘道器介面（WSGI）伺服器為執行Python web應用實現了伺服器端的WSGI介面。 WSGI適合各種規模並且可以在多執行緒或多程式環境下工作，我們同樣可以使用WSGI編寫中介軟體。中介軟體對於會話處理，授權和其他很多工都非常有用。你可以在 Armin的部落格裡面學到如何編寫你自己的WSGI實現。這個連結給出了不同WSGI實現的比較。

Gunicorn and uWSGI Gunicorn 和 uWSGI

Gunicorn 和 uWSGI 是兩個不同的應用伺服器。Gunicorn ‘Green Unicorn’是一個為UNIX設計的Python WSGI HTTP伺服器。配置非常簡單，和多種web框架相容，而且它足夠的快。

digitalocean的這篇文章講解了如何配置gunicorn和nginx。

uWSGI 是另一種備選的應用伺服器。uWSGI是一個高效能，強大的WSGI伺服器。uWSGI有很多可配置選項， digitalocean的這篇文章 講解了如何配置uWSGI和nginx。

Apache vs Nginx

Anturis 在他的部落格上已經非常清晰的闡述了兩者之間的不同。這篇文章解釋了apache和nginx是如何工作的。

總結一下：

1. Apache 通過建立程式和執行緒來處理額外的連線。而Nginx被稱為事件驅動，非同步，並且非阻塞。
2. Apache非常強大但是Nginx非常快。Nginx可以更快呈現靜態內容。
3. Nginx包含了先進的負載均衡以及快取能力。
4. Nginx比Apache輕量級的多。

organic agency對Apache和nginx進行了基準測試。結果可以在這裡看到。

我用的是什麼

我使用Nginx因為它很快、很輕巧，並且我發現配置它更容易。Gunicorn配置起來也很簡單所以我用gunicorn。uWsgi也經常被用來替代gunicorn。

請和我分享一下你的python應用傾向於使用哪一種伺服器呢？

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