Web服務器網關接口

Web服務器閘道接口（Python Web Server Gateway Interface，縮寫為WSGI）是為Python語言定義的Web服務器和Web應用程序或框架之間的一種簡單而通用的接口。自從WSGI被開發出來以後，許多其它語言中也出現了類似接口。

發展背景

以前，如何選擇合適的Web應用程序框架成為困擾Python初學者的一個問題，這是因為，一般而言，Web應用框架的選擇將限制可用的Web服務器的選擇，反之亦然。那時的Python應用程序通常是為CGI，FastCGI，mod_python（英語：mod_python）中的一個而設計，甚至是為特定Web服務器的自定義的API接口而設計的。

WSGI^[1] （有時發音作'wiz-gee'）是作為Web服務器與Web應用程序或應用框架之間的一種低級別的接口，以提升可移植Web應用開發的共同點。WSGI是基於現存的CGI標準而設計的。

規範概覽

WSGI區分為兩個部份：一為「伺服器」或「閘道」，另一為「應用程序」或「應用框架」。在處理一個WSGI請求時，伺服器會為應用程序提供環境資訊及一個回呼函數（Callback Function）。當應用程序完成處理請求後，透過前述的回呼函數，將結果回傳給伺服器。

所謂的「WSGI 中介軟體」同時實現了API的兩方，因此可以在WSGI服務器和WSGI應用之間起調解作用：從Web服務器的角度來說，中介軟體扮演應用程序，而從應用程序的角度來說，中介軟體扮演服務器。「中介軟體」組件可以執行以下功能：

• 重寫環境變量後，根據目標URL，將請求消息路由到不同的應用對象。
• 允許在一個進程中同時運行多個應用程序或應用框架。
• 負載均衡和遠程處理，通過在網絡上轉發請求和響應消息。
• 進行內容後處理，例如應用XSLT樣式表。

示例程序

用Python語言寫的一個符合WSGI的「Hello World」應用程序如下所示：

def app(environ, start_response):
    start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/plain')])
    yield b"Hello world!\n"

其中

• 第一行定義了一個名為 app 的 callable^{[註 1]}，接受兩個參數，environ 和 start_response，environ 是一個包含了 CGI 中的環境變量的字典。
• 第二行調用了start_response，狀態指定為「200 OK」，消息頭指定為內容類型是「text/plain」。start_response 也是一個 callable，接受兩個必須的參數，status（HTTP 狀態）和 response_headers（響應消息的頭）。
• 第三行將響應消息的消息體返回。

調用一個應用程序的示例

調用一個程序並獲取它的應答消息的例子如下所示：

def call_application(app, environ):
    body = []
    status_headers = [None, None]
    def start_response(status, headers):
        status_headers[:] = [status, headers]
        return body.append
    app_iter = app(environ, start_response)
    try:
        for item in app_iter:
            body.append(item)
    finally:
        if hasattr(app_iter, 'close'):
            app_iter.close()
    return status_headers[0], status_headers[1], ''.join(body)

status, headers, body = call_application(app, {...environ...})

WSGI兼容的應用和框架

支持WSGI的Web應用框架有很多：

• BlueBream
• bobo^[2]
• Bottle^[3]
• CherryPy
• Django^[4]
• Flask
• Google App Engine's webapp2
• Gunicorn
• prestans^[5]
• Pylons
• Pyramid
• restlite^[6]
• Tornado
• Trac
• TurboGears
• Uliweb^[7]
• web.py^[8]
• web2py
• weblayer^[9]
• Werkzeug^[10]

影響

• 2003年： 原初的Python版本 ^[11]
• 2007年： Rack，Ruby版本 ^[12]
• 2008年： Lua WSAPI，Lua版本 ^[13]
• 2009年： JSGI，JavaScript版本 ^[14]
• 2009年： PSGI，Perl版本 ^[15]
• 2010年： Hack，Haskell版本 ^[16]