Python: WEB开发-HTTP协议与WSGI

URL可以说就是地址，uniform resource locator 统一资源定位符，每一个链接指向一个资源供客户端访问。

schema://host[:port#]/path/.../[;url-params][?query-string][#anchor]

#解释
scheme 模式、协议
- http、ftp、https、file、mailto等等
host:port
- www.python.org:80 ，80端口是默认端口可以不写。域名会使用DNS解析，域
  名会解析成IP才能使用。实际上会对解析后返回的IP的TCP的80端口发起访问
/path/to/resource
- path，指向资源的路径
?key1=value1&key2=value2
- query string，查询字符串，问号用来和路径分开，后面key=value形式，且使用&符号分割
#anchor 锚点

例如，通过下面的URL访问网页

http://www.bing.com/pathon/index.html?id=5&name=python

访问静态资源时，通过上面这个URL访问的是网站的某路径下的index.html文件， 而这个文件对应磁盘上的真实的文件。就会从磁盘上读取这个文件，并把文件的 内容发回浏览器端。

https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc7230#section-1.1

消息分为Request请求、Response响应

• Request：浏览器向服务器发起的请求
  • 请求报文由Header消息报头、Body消息正文组成（可选）
  • 请求报文第一行称为请求行
• Response：服务器对客户端请求的响应
  • 响应报文由Header消息报头、Body消息正文组成（可选）
  • 响应报头第一行称为状态行
• 每一行使用回车和换行符作为结尾
• 如果有Body部分，Header、Body之间留一行空行，也就是2次回车换行。

"http://www.example.com/hello.txt":

Client request:
 GET /hello.txt HTTP/1.1
 User-Agent: curl/7.16.3 libcurl/7.16.3 OpenSSL/0.9.7l zlib/1.2.3
 Host: www.example.com
 Accept-Language: en, mi


Server response:
 HTTP/1.1 200 OK
 Date: Mon, 27 Jul 2009 12:28:53 GMT
 Server: Apache
 Last-Modified: Wed, 22 Jul 2009 19:15:56 GMT
 ETag: "34aa387-d-1568eb00"
 Accept-Ranges: bytes
 Content-Length: 51
 Vary: Accept-Encoding
 Content-Type: text/plain

 Hello World! My payload includes a trailing CRLF.

官方文档：Set-Cookie

• 键值对信息
• 是一种客户端、服务器端传递数据的技术
• 一般来说cookie信息是在服务器端生成，返回给浏览器端的
• 浏览器端可以保持这些值，浏览器对同一域发起每一请求时，都会把Cookie信息发给服务器端
• 服务端收到浏览器端发过来的Cookie，处理这些信息，可以用来判断这次请求是否和之前的请求有关联

曾经Cookie唯一在浏览器端存储数据的手段，目前浏览器端存储数据的方案很多，Cookie正在被淘汰。

当服务器收到HTTP请求时，服务器可以在响应头里面添加一个Set-Cookie键值对。 浏览器收到响应后通常会保存这些Cookie，之后对该服务器每一次请求中都通过 Cookie请求头部将Cookie信息发送给服务器。

另外，Cookie的过期时间、域、路径、有效期、适用站点都可以根据需要来指定。

可以使用 Set－Cookie: NAME=VALUE；Expires=DATE；Path=PATH；Domain=DOMAIN_NAME；SECURE

例如：

set-cookie:aliyungf_tc=AQAAAJDwJ3Bu8gkAHbrHb4zlNZGw4Y; Path=/; HttpOnly
set-cookie:test_cookie=CheckForPermission; expires=Tue, 19-Mar-2018 15:53:02 GMT; path=/; 
domain=.doubleclick.net

Set-Cookie: BD_HOME=1; path=/

查看Chrome浏览器f12，找到Application中Cookies。

Set-Cookie: id=a3fWa; Expires=Wed, 21 Oct 2015 07:28:00 GMT; Secure; HttpOnly

告诉浏览器端设置这个Cookie的键值对，有过期时间，使用HTTPS加密传输到服
务器端，且不能被浏览器中JS脚本访问该Cookie

Cookie的作用域：Domain和Path定义Cookie的作用域

Domain
domain=www.baidu.com 表示只有该域的URL才能使用
domain=.baidu.com 表示可以包含子域，例如www.baidu.com 、python.baidu.com 等

Path
path=/ 所有/的子路径可以使用
domain=www.baidu.com; path=/webapp 表示只有www.baidu.com/webapp下的URL匹配，
例如http://www.baidu.com/webapp/a.html就可以

缺点

• Cookie一般明文传输（Secure是加密传输），安全性极差，不要传输敏感数据
• 有4kB大小限制
• 每次请求中都会发送Cookie，增加了流量

WEB 服务器端，尤其是动态网页服务端Server，有时需要知道浏览器方是谁，但是HTTP是无状态的，怎么办？

服务端会为每一次浏览器端第一次访问生成一个SessionID，用来唯一标识该浏览器，通过Set-Cookie发送到浏览器端。

浏览器端收到之后并不永久保持这个Cookie，只是会话级的。浏览器访问服务端时，会使用Cookie，也会带上这个SessionID的Cookie值。

Set-Cookie:JSESSIONID=741248A52EEB83DF182009912A4ABD86.Tomcat1; Path=/; HttpOnly

服务端会维持这个SessionID一段时间，如果超时，会清理这些超时没有人访问的SessionID。如果浏览器端发来的SessionID无法在服务端找到，就会自动再次分配新的SessionID，并通过Set-Cookie发送到浏览器端以覆盖原有的存在浏览器中的会话级的SessionID.

from wsgiref.simple_server import make_server

return_res = b'Hello World'


class Application:
    def __call__(self, environ, start_response):
        start_response("200 OK", [('Content-Type', 'text/plain; charset=utf-8')])
        return [return_res]

ip = '127.0.0.1'
port = 9999
server = make_server(ip, port, Application()) # Application(e,s)
server.serve_forever() # server.handle_request() 执行一次

• environ和start_response这两个参数名可以是任何合法名，但是一般默认都是这2个名字
• 应用程序端还有些其他的规定，暂不用关心

注意：第2、第3种实现调用时的不同

一般自定义习惯用‘X’开头

from wsgiref.simple_server import make_server

return_res = b'Hello World'

class Application:
    def __call__(self, environ, start_response):
        start_response("200 OK", [
            ('Content-Type', 'text/plain; charset=utf-8'),
            ('X-Server', 'MyDemo_app')
        ])
        return [return_res]

ip = '127.0.0.1'
port = 9999
server = make_server(ip, port, Application()) # Application应用程序，可调用
server.serve_forever() # server.handle_request() 执行一次

environ是包含Http请求信息的dict字典对象

CONTENT_TYPE = 'text/plain'
HTTP_HOST = '127.0.0.1:9999'
HTTP_USER_AGENT = 'Mozilla/5.0 (Windows; U; Windows NT 6.1; zh-CN) AppleWebKit/537.36 (KHTML, 
like Gecko) Version/5.0.1 Safari/537.36'
PATH_INFO = '/'
QUERY_STRING = ''
REMOTE_ADDR = '127.0.0.1'
REMOTE_HOST = ''
REQUEST_METHOD = 'GET'
SERVER_NAME = 'DESKTOP-D34H5HF'
SERVER_PORT = '9999'
SERVER_PROTOCOL = 'HTTP/1.1'
SERVER_SOFTWARE = 'WSGIServer/0.2'

打印environ信息

from wsgiref.simple_server import make_server

return_res = '你好'

def application(environ, start_response):
    print(*environ.items(), sep='\n')

    start_response("200 OK", [('Content-Type', 'text/plain; charset=utf-8')])
    return [return_res.encode('utf-8')]

ip = '127.0.0.1'
port = 9999
server = make_server(ip, port, application) # demo_app应用程序，可调用
server.serve_forever() # server.handle_request() 执行一次

它是一个可调用对象。有3个参数，定义如下：

start_response(status, response_headers, exc_info=None)

start_response应该在返回可迭代对象之前调用，因为它返回的是Response Header。返回的可迭代对象是Response Body

curl -I http://192.168.142.1:9999/xxx?id=5
curl -X POST http://192.168.142.1:9999/yyy -d '{"x":2}'

-I 使用HEAD方法
-X 指定方法，-d传输数据

到这里就完成了一个简单的WEB 程序开发

本质上就是一个TCP服务器，监听在特定端口上

支持HTTP协议，能够将HTTP请求报文进行解析，能够把响应数据进行HTTP协议的报文封装并返回浏览器端

实现了WSGI协议，该协议约定了和应用程序之间接口（参看PEP333，https://www.python.org/dev/peps/pep-0333/ ）

• 遵从WSGI协议
• 本身是一个可调用对象
• 调用start_response，返回响应头部
• 返回包含正文的可迭代对象

WSGI 框架库往往可以看做增强的更加复杂的Application