【引自selfboot的博客】之前用 django 做过一个小的站点，感觉django太过笨重，于是就准备换一个比较轻量级的 web
框架来玩玩。web.py 作者已经挂掉，项目好久没有更新，所以不准备用它。而 flask 也是一个成熟的轻量级 web 框架，在 github
上有众多的 star 和 fork，文档和扩展也很丰富，值得学习。
论坛系统截图
下面是论坛的基本功能：
完整的用户模块(注册、登录，更改、找回密码、信息修改、站内消息通知);
丰富的论坛模块(创建、回复话题，站内搜索，markdown支持，@user 提醒);
强大的后台管理，支持屏蔽用户、话题、评论，支持各种条件搜索话题、评论;
本博客将会用一系列文章，记录论坛系统搭建的过程，希望对刚入门web开发的同学有所帮助。
我们经常听说 django, flask 这些 python 语言的web
框架，那么框架到底是什么，web框架和web服务器(nginx, apache等)有什么区别?离开框架还能用 python
搭建web站点吗?要解决这些疑问，我们有必要来理解下 web 服务器的工作原理，以及 web 框架的本质。
web 服务器
简单来说，web服务器是在运行在物理服务器上的一个程序，它永久地等待客户端(主要是浏览器，比如chrome，firefox等)发送请求。当收到请求之后，它会生成相应的响应并将其返回至客户端。web服务器通过http协议与客户端通信，因此也被称为http服务器。
web 服务器
web服务器的工作原理并不复杂，一般可分成如下4个步骤：建立连接、请求过程、应答过程以及关闭连接。
建立连接：客户机通过tcp/ip协议建立到服务器的tcp连接。
请求过程：客户端向服务器发送http协议请求包，请求服务器里的资源文档。
应答过程：服务器向客户机发送http协议应答包，如果请求的资源包含有动态语言的内容，那么服务器会调用动态语言的解释引擎负责处理“动态内容”，并将处理得到的数据返回给客户端。由客户端解释html文档，在客户端屏幕上渲染图形结果。
关闭连接：客户机与服务器断开。
下面我们实现一个简单的 web 服务器。运行示例程序后，会监听本地端口 8000，在浏览器访问 http://localhost:8000 就能看到响应内容。而我们的程序也能够打印出客户端发来的请求内容，如下图：
简单web服务器
这里request 和 response 都需要遵守 http 协议，关于 http 协议的详细内容，可以读读《http 权威指南》，或者看我整理的http 部分内容。
虽然说web服务器的主要工作是根据request返回response，但是实际中的 web 服务器远远比上面示例的复杂的多，因为要考虑的因素实在是太多了，比如：
缓存机制：讲一些经常被访问的页面缓存起来，提高响应速度;
安全：防止黑客的各种攻击，比如 syn flood 攻击;
并发处理：如何响应不同客户端同时发起的请求;
日志：记录访问日至，方便做一些分析。
目前在unix和linux平台下使用最广泛的免费 web 服务器有apache和 nginx 。
web 应用程序
web 服务器接受 http request，返回 response，很多时候 response
并不是静态文件，因此需要有一个应用程序根据 request 生成相应的
response。这里的应用程序主要用来处理相关业务逻辑，读取或者更新数据库，根据不同 request 返回相应的
response。注意这里并不是 web 服务器本身来做这件事，它只负责 http 协议层面和一些诸如并发处理，安全，日志等相关的事情。
应用程序可以用各种语言编写(java, php, python, ruby等)，这个应用程序会从web服务器接收客户端的请求，处理完成后，再返回响应给web服务器，最后由web服务器返回给客户端。整个架构如下：
web应用程序
以 python 为例，使用python开发web，最原始和直接的办法是使用cgi标准，在1998年这种方式很流行。首先确保 web
服务器支持cgi及已经配置了cgi的处理程序，然后设置好cgi目录，在目录里面添加相应的 python 文件，每一个 python
文件处理相应输入，生成一个 html 文件即可，如下例：
# !/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
print "content-type:text/html"
print # 空行，告诉服务器结束头部
print '<html>'
print '<head>'
print '<meta charset="utf-8">'
print '</head>'
print '<body>'
print '<h2>hello word! 我是一个cgi程序</h2>'
print '</body>'
print '</html>'
这样在浏览器访问该文件就可以得到一个简单的 hello world 网页内容。直接通过 cgi 写 web 应用程序看起来很简单，每一个文件处理输入，生成html。但是实际开发中，可能会遇到许多不方便的地方。比如：
每个独立的cgi脚本可能会重复写数据库连接，关闭的代码;
后端开发者会看到一堆 content-type 等和自己无关的 html 页面元素;
web 框架
早期开发站点确做了许多重复性劳动，后来为了减少重复，避免写出庞杂，混乱的代码，人们将 web 开发的关键性过程提取出来，开发出了各种 web 框架。有了框架，就可以专注于编写清晰、易维护的代码，无需关心数据库连接之类的重复性工作。
其中一种比较经典的web框架采用了 mvc 架构，如下图所示：
mvc 架构
用户输入
url，客户端发送请求，控制器(controller)首先会拿到请求，然后用模型(models)从数据库取出所有需要的数据，进行必要的处理，将处理后的结果发送给
视图(view)，视图利用获取到的数据，进行渲染生成 html response返回给客户端。
以 python web 框架 flask 为例，框架本身并不限定我们用哪种架构来组织我们的应用，不过 flask 可以很好地支持以 mvc 方式组织应用。
控制器：flask 可以用装饰器来添加路由项，如下：
@app.route('/')
def main_page():
pass
模型：主要用来取出需要的数据，如下面函数中操作：
"""searches the database for entries, then displays them."""
db = get_db()
cur = db.execute('select * from entries order by id desc')
entries = cur.fetchall()
return render_template('index.html', entries=entries)
视图：flask 利用 jinja2 来渲染页面，下面的模版文件指定了页面的样式：
{% for entry in entries %}
<li>
<h2>{{ entry.title }}</h2>
<div>{{ entry.text|safe }}</div>
</li>
{% else %}
<li><em>no entries yet. add some!</em></li>
{% endfor %}
web 服务器网关接口
我们知道python有着许多的 web 框架，而同时又有着许多的 web 服务器(apache, nginx,
gunicorn等)，框架和web服务器之间需要进行通信，如果在设计时它们之间不可以相互匹配的，那么选择了一个框架就会限制对 web
服务器的选择，这显然是不合理的。
那么，怎样确保可以在不修改web服务器代码或网络框架代码的前提下，使用自己选择的服务器，并且匹配多个不同的网络框架呢?答案是接口，设计一套双方都遵守的接口就可以了。对python来说，就是wsgi(web
server gateway interface，web服务器网关接口)。其他编程语言也拥有类似的接口：例如java的servlet
api和ruby的rack。
python wsgi的出现，让开发者可以将 web 框架与 web 服务器的选择分隔开来，不再相互限制。现在，你可以真正地将不同的
web 服务器与web框架进行混合搭配，选择满足自己需求的组合。例如，可以使用 gunicorn
或nginx/uwsgi来运行django、flask或web.py应用。
wsgi 适配
下一篇我们将会仔细分析 wsgi 接口标准，然后一起来写一个简单的 wsgi web 服务器。
作者：selfboot
来源：51cto