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一、概述
WSGI 、uWSGI 和 uwsgi 是三个相关的概念,它们是在 Web 应用程序开发中使用的不同的工具和协议。下面是它们的详细介绍:
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WSGI(Web Server Gateway Interface)
:WSGI 是一个 Python Web 应用程序与 Web 服务器之间的接口规范,它定义了应用程序和服务器之间的标准接口,使得应用程序可以在不同的 Web 服务器上运行。WSGI 规范规定了应用程序必须实现的接口方法和服务器需要支持的方法。WSGI 协议使得不同的 Python Web 框架(例如 Flask、Django 等)能够在不同的 Web 服务器上运行,这些服务器可以是 Apache、Nginx 等。 -
uWSGI
:uWSGI 是一个 Web 服务器,它是一个用 C 语言编写的 Web 应用程序容器,支持运行 Python、Ruby、Perl 等多种编程语言。uWSGI 服务器可以作为一个独立的应用服务器,也可以与其他 Web 服务器(如 Nginx、Apache)一起使用,通过 WSGI 协议与 Python 应用程序通信。 -
uwsgi
:uwsgi 是一个与 uWSGI 服务器相关的协议。uwsgi 协议是一种二进制协议,它定义了 uWSGI 服务器与应用程序之间的通信协议。使用 uwsgi 协议,uWSGI 服务器可以与 Python 应用程序通信,而不需要像 CGI 那样启动一个新的进程来处理每个请求。uwsgi 协议允许 uWSGI 服务器与应用程序之间进行双向通信,从而提高了性能。
因此,uWSGI 是一个 Web 服务器,可以通过 WSGI 协议与 Python 应用程序通信,并使用 uwsgi 协议进行通信。WSGI 是 Python Web 应用程序与 Web 服务器之间的接口规范,定义了应用程序和服务器之间的标准接口。而 uwsgi 则是 uWSGI 服务器与应用程序之间的二进制通信协议。
二、安装 uwsgi 模块
uWSGI 是一种 Web 服务器网关接口(Web Server Gateway Interface),它可以用于将 Python Web 应用程序与 Web 服务器(如 Nginx 或 Apache)集成在一起。
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在使用uWSGI模块时,需要安装
uwsgi
模块,并在Python Web应用程序中导入uwsgi
模块,并使用uwsgi模块提供的函数来配置和管理Web应用程序的运行。常见的uwsgi模块函数包括uwsgi.optin()、uwsgi.route()、uwsgi.applications()等。 -
另外,uWSGI模块还提供了一些高级特性,如Master/Worker模式、进程管理、负载均衡、自动扩展等,使得Web应用程序可以更好地适应高并发和大流量的情况。
1)配置pip源
国内源地址:
- pypi 清华大学源:https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
- pypi 腾讯源:http://mirrors.cloud.tencent.com/pypi/simple
- pypi 阿里源:https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/
mkdir ~/.pip/
cat >~/.pip/pip.conf<<EOF
[global]
index-url = https://repo.huaweicloud.com/repository/pypi/simple
trusted-host = repo.huaweicloud.com
timeout = 120
EOF
2)安装 uwsgi 模块
# 安装python3
yum -y install python3
yum -y install gcc-c++ -y
yum -y install python3-devel -y
# 安装 uwsgi flask 模块
pip3 install uwsgi flask
# 查看版本
uwsgi --version
三、示例演示(uWSGI + Nginx 配置)
1)安装 nginx
yum update -y
yum install epel-release
yum -y install nginx
2)创建 app.py 文件
创建一个名为 app.py
的文件,添加以下代码:
from flask import Flask
app = Flask(__name__)
@app.route('/')
def hello():
return 'Hello, World!'
if __name__ == '__main__':
app.run()
3)创建 uWSGI 配置文件
创建一个 uWSGI 配置文件,例如 uwsgi.ini
,其中包含以下信息:
[uwsgi]
module = app:app
# 相当于命令下面两行
#wsgi-file = app.py # 项目入口文件
#callable = app # flask应用对象
# 支持http+socket两种方式,这里选用socket,也可以选择http-socket,下面会讲解这三种区别
# http = 127.0.0.1:8000
socket = 0.0.0.0:8000
# 也可以使用socket文件,在nginx配置文件中配置也对应,仅限本机通信,一般也很少使用
# socket = /app/myapp.sock
# 注意记得提前创建目录
chdir = /opt/myapp
pidfile=/opt/myapp/myapp.pid
processes = 4
threads = 2
master = true
vacuum = true
py-autoreload = 1
daemonize = /tmp/uwsgi.log
uwsgi.ini常用配置参数详解:
chdir
=/xxx/xxx # 指定项目目录, 这里写上程序根目录(即app.py
文件所在目录)对应上述目录结构为src
home
=/xxx/xxx # 指定虚拟环境变量wsgi-file
=xxx # 指定加载WSGI文件socket
=xxx # 指定uwsgi的客户端将要连接的socket的路径(使用UNIX socket的情况)或者地址(使用网络地址的情况)。#socket协议,用于和nginx通讯,端口可配置成别的端口;如果有nginx在uwsgi之前作为代理的话应该配socket 如:socket=0.0.0.0:5000。当然也可以使用http-socket
#而如果客户端请求不经过(不搭建)Nginx代理服务器,服务请求直接到uwsgi服务器的话那么就配http。如:http=0.0.0.0:5000;IP和端口与项目启动文件app.py中一致; 127.0.0.1虽然是表示本地IP,但想要在网络上访问必须设置host=0.0.0.0才不受IP限制。callable
=app # 这个 app 指的是 flask 项目启动程序中定义的 flask name 的名字,我的启动程序是 app.py , 里面定义的 flask 的名字是 app 。module
= mysite.wsgi # 加载一个WSGI模块,这里加载mysite/wsgi.py这个模块- `master=true # 指定启动主进程
- `processes=4 # 设置工作进程的数量
threads
=2 # 设置每个工作进程的线程数vacuum
=true # 当服务器退出时自动删除unix socket文件和pid文件logfile-chmod
=644 # 指定日志文件的权限daemonize
=%(chdir)/xxx.log # 进程在后台运行,并将日志打印到指定文件pidfile
=%(chdir)/xxx.pid # 在失去权限前,将主进程pid写到指定的文件uid
=xxx # uWSGI服务器运行时的用户idgid
=xxx # uWSGI服务器运行时的用户组idprocname-prefix-spaced
=xxx # 指定工作进程名称的前缀chdir
=/xxx/xxx # 指定项目目录, 这里写上程序根目录(即app.py
文件所在目录)对应上述目录结构为/opt/uwsgi/
listen
= 120 # 设置socket的监听队列大小(默认:100)
4)启动 uWSGI
在命令行中启动 uWSGI:
uwsgi --ini uwsgi.ini
###或者
uwsgi uwsgi.ini
### 重启
uwsgi --reload /opt/myapp/myapp.pid
###关闭
uwsgi --stop /opt/myapp/myapp.pid
【温馨提示】其实也可以通过一条命令带上对应的参数即可启动,但是不推荐,测试可以。一般使用配置文件的方式启动服务。
使用http协议启动uwsgi的命令为:
uwsgi --http :8000 --ini uwsgi_conf.ini -d ./uwsgi.log --pidfile=uwsgi.pid
-
--http
指定用5800端口启动http协议 -
--ini
指定上述的启动配置文件 -
-d
指定uwsgi的log,方便我们调试 -
--pidfile
将启动的进程号写到uwsgi.pid
文件中,方便我们在需要停止服务器时kill掉。
5)配置 Web 服务器
将 Web 服务器配置为反向代理 uWSGI,例如,在 Nginx 中,可以使用以下配置文件:
# vi /etc/nginx/conf.d/myapp.conf
server {
listen 8080;
server_name myapp.com;
location / {
include uwsgi_params;
uwsgi_pass 127.0.0.1:8000;
}
}
其中,uwsgi_params
文件包含以下内容:
uwsgi_param QUERY_STRING $query_string;
uwsgi_param REQUEST_METHOD $request_method;
uwsgi_param CONTENT_TYPE $content_type;
uwsgi_param CONTENT_LENGTH $content_length;
uwsgi_param REQUEST_URI $request_uri;
uwsgi_param PATH_INFO $document_uri;
uwsgi_param DOCUMENT_ROOT $document_root;
uwsgi_param SERVER_PROTOCOL $server_protocol;
uwsgi_param REQUEST_SCHEME $scheme;
uwsgi_param HTTPS $https if_not_empty;
uwsgi_param REMOTE_ADDR $remote_addr;
uwsgi_param REMOTE_PORT $remote_port;
uwsgi_param SERVER_PORT $server_port;
uwsgi_param SERVER_NAME $server_name;
【特别注意】
uwsgi_params
在nginx conf文件夹下自带,uwsgi_pass一定要跟uwsgi_conf.ini中写的地址完全一致。
6)重启 Web 服务器
重启 Web 服务器以使配置生效。
# 重启
systemctl restart nginx
# 如果是之前nginx服务已经存在,只是修改了配置,可建议使用reload加载
nginx -t && nginx -s reload
# 或者
systemctl reload nginx
访问(浏览器访问,curl访问也行)
7)Nginx upstream 负载均衡
Nginx上游(upstream)是指一组后端服务器,Nginx可以与其通信并将客户端请求转发到这些服务器。换句话说,上游服务器是Nginx代理请求的后端服务器。
Nginx的upstream支持5种 分配方式,其中 轮询(默认)、权重、IP散列这三种为Nginx原生支持的分配方式,fair
和 url_hash
为第三方支持的分配方式。
1、轮询(默认)
轮询是upstream
的默认分配方式,即每个请求按照时间顺序轮流分配到不同的后端服务器,如果某个后端服务器 down 掉后,能自动剔除。
upstream backend {
server 192.168.182.110:8000;
server 192.168.182.111:8000;
}
2、权重(weight)
轮询的加强版,既可以指定轮询比率,weight 和访问几率成正比,主要应用于后端服务器异质的场景下。
upstream backend {
server 192.168.182.110:8000 weight=1;
server 192.168.182.111:8000 weight=2;
}
3、IP散列(ip_hash)
每个请求按照访问 Ip(即Nginx的前置服务器或客户端IP)的 hash结果分配,这样每个访客会固定访问一个后端服务器,可以解决 session 一致问题。
upstream backend {
ip_hash;
server 192.168.182.110:8000 weight=1;
server 192.168.182.111:8000 weight=2;
}
先在另外一个节点上再起一个uWSGI服务,将上面示例配置修改:
# vi /etc/nginx/conf.d/myapp.conf
upstream backend {
server 192.168.182.110:8000;
server 192.168.182.111:8000;
}
server {
listen 8080;
server_name myapp.com;
location / {
include uwsgi_params;
uwsgi_pass backend;
}
}
192.168.182.110 节点 app.py
from flask import Flask
app = Flask(__name__)
@app.route('/')
def hello():
return 'Hello, World 192.168.182.110!\n'
if __name__ == '__main__':
app.run()
192.168.182.111 节点 app.py
from flask import Flask
app = Flask(__name__)
@app.route('/')
def hello():
return 'Hello, World 192.168.182.111!\n'
if __name__ == '__main__':
app.run()
验证
curl 127.0.0.1:8080
从上图可知,请求轮询调度,这才是企业一般想要的效果,负载均衡。
8)http、http-socket 和 socket 区别
http
和http-socket
的区别在于,如果我们想直接将uwsgi用作服务器(例如Apache和nginx那样)直接暴露在公网那么就使用http
;- 如果有单独的服务器(例如Apache或者nginx),由服务器将请求转发给uwsgi处理,并且使用
http
协议,那么此时使用http-socket
。 http
: 自己会产生一个http进程(可以认为与nginx同一层)负责路由http
请求给worker
,http
进程和worker
之间使用的是uwsgi协议。http-socket
: 不会产生http进程, 一般用于在前端webserver不支持uwsgi
而仅支持http时使用, 他产生的worker使用的是http协议。- 因此,
http
一般是作为独立部署的选项;http-socket
在前端webserver不支持uwsgi时使用, 如果前端webserver支持uwsgi, 则直接使用socket即可(tcp or unix)。
【1】socket
示例(uwsgi.ini):
[uwsgi]
module = app:app
#socket = 127.0.0.1:8000
socket = 0.0.0.0:8000
chdir = /opt/myapp
pidfile=/opt/myapp/myapp.pid
processes = 4
threads = 2
master = true
vacuum = true
py-autoreload = 1
daemonize = /tmp/uwsgi.log
nginx配置
upstream backend {
server 192.168.182.110:8000;
server 192.168.182.111:8000;
}
server {
listen 8080;
server_name myapp.com;
location / {
include uwsgi_params;
uwsgi_pass backend;
}
}
【2】http
示例(uwsgi.ini):
[uwsgi]
module = app:app
socket = 0.0.0.0:8000
chdir = /opt/myapp
pidfile=/opt/myapp/myapp.pid
processes = 4
threads = 2
master = true
vacuum = true
py-autoreload = 1
daemonize = /tmp/uwsgi.log
nginx配置
upstream backend {
server 192.168.182.110:8000;
server 192.168.182.111:8000;
}
server {
listen 8080;
server_name myapp.com;
location / {
include uwsgi_params;
proxy_pass http://backend;
}
}
【3】http-socket
示例(uwsgi.ini):
[uwsgi]
module = app:app
http = 0.0.0.0:8000
chdir = /opt/myapp
pidfile=/opt/myapp/myapp.pid
processes = 4
threads = 2
master = true
vacuum = true
py-autoreload = 1
daemonize = /tmp/uwsgi.log
nginx配置
upstream backend {
server 192.168.182.110:8000;
server 192.168.182.111:8000;
}
server {
listen 8080;
server_name myapp.com;
location / {
include uwsgi_params;
proxy_pass http://backend;
}
}
9)TCP 与 uinx 区别
TCP和Unix套接字(Unix domain socket)是两种不同类型的套接字。
-
TCP套接字是基于TCP/IP协议的网络套接字,用于在网络上进行进程间通信。TCP套接字需要指定IP地址和端口号,以便其他进程可以连接到该套接字进行通信。TCP套接字是一种跨网络边界的套接字,可以在不同的计算机之间进行通信。TCP套接字常用于客户端/服务器架构中,如Web服务器、数据库服务器等。
-
Unix套接字是基于Unix域套接字(Unix domain socket)的本地套接字,用于在同一台计算机上进行进程间通信。Unix套接字只需要指定一个文件路径,而不需要使用IP地址和端口号。Unix套接字是一种进程间通信(IPC)机制,它提供了高效、可靠和安全的进程间通信方式。Unix套接字通常用于本地服务器和本地客户端之间的通信,例如X Window系统中的客户端和服务器。
因此,TCP套接字用于在网络上进行通信,而Unix套接字用于在同一台计算机上进行通信。虽然TCP套接字可以通过网络连接到不同的计算机,但是Unix套接字提供了更高效的进程间通信机制,并且更适合于需要在同一台计算机上运行的进程间通信。
【TCP 示例】常用
uwsgi.ini
:
[uwsgi]
module = app:app
socket = 127.0.0.1:8000
chdir = /opt/myapp
pidfile=/opt/myapp/myapp.pid
processes = 4
threads = 2
master = true
vacuum = true
py-autoreload = 1
daemonize = /tmp/uwsgi.log
【unix 示例】仅限于本机通信,很少使用。
uwsgi.ini
:
[uwsgi]
module = app:app
socket = /opt/myapp/myapp.socket
chdir = /opt/myapp
pidfile=/opt/myapp/myapp.pid
processes = 4
threads = 2
master = true
vacuum = true
py-autoreload = 1
daemonize = /tmp/uwsgi.log
nginx配置
server {
listen 8080;
server_name myapp.com;
location / {
include uwsgi_params;
proxy_pass unix:///opt/myapp/myapp.sock;
}
}
Python 中 web开发中的 WSGI、uWSGI 和 uwsgi 三者介绍就先到这里了,有任何疑问欢迎给我留言或私信,也可关注我的公众号【大数据与云原生技术分享】深入技术交流~