來自公眾號(hào)：碼農(nóng)翻身

這是個(gè)很長(zhǎng)的故事， 讓我們從Web服務(wù)器來開始。

Web服務(wù)器是個(gè)挺簡(jiǎn)單的東西，工作很簡(jiǎn)單，在80端口上監(jiān)聽，解析客戶端發(fā)過來的HTTP的請(qǐng)求， 然后把相對(duì)應(yīng)的HTML文件、Image等返回給客戶端就可以了。 像這樣：

這就是一個(gè)靜態(tài)內(nèi)容服務(wù)器，所謂靜態(tài)內(nèi)容，就是服務(wù)器端的內(nèi)容如HTML不會(huì)變化，每次請(qǐng)求都是一樣的。除非人們手工改了它。

實(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)“玩具Web服務(wù)器”并不難，只要能了解服務(wù)器端Socket編程就可以了， 主要工作是編程處理HTTP協(xié)議的細(xì)節(jié)。

但是如果想再往前走一步，讓W(xué)eb服務(wù)器能產(chǎn)生動(dòng)態(tài)內(nèi)容，那就難了。

比如說來了一個(gè)HTTP請(qǐng)求，在其中攜帶者用戶名和密碼，要求你去數(shù)據(jù)庫做一個(gè)查詢，看看用戶是否存在。

POST  /login

user=xxxx&pwd=xxx

這個(gè)靜態(tài)的Web服務(wù)器就搞不定了，它根本，也不應(yīng)該去查詢數(shù)據(jù)庫。

怎么辦呢？你可以用某種語言（比如C語言）寫個(gè)程序， 來查詢數(shù)據(jù)庫，假設(shè)這個(gè)程序的名字叫db-query。

可是你將面對(duì)非常棘手的問題：  Web服務(wù)器是個(gè)進(jìn)程，db-query也是個(gè)進(jìn)程，這倆貨之間怎么通信呢？

（友情提示，下面內(nèi)容略顯枯燥，可跳過）

首先是參數(shù)的傳遞，一種辦法是這樣：對(duì)于每個(gè)動(dòng)態(tài)請(qǐng)求，Web服務(wù)器進(jìn)程創(chuàng)建一個(gè)db-query的子進(jìn)程，然后通過環(huán)境變量把參數(shù)傳遞過去。

web服務(wù)器：

setenv('QUERY_STRING','user=xxxx&pwd=xxx')

db-query子進(jìn)程 ：

param = getenv('QUERY_STRING')。

下一個(gè)問題：db-query這個(gè)子進(jìn)程獲得了用戶名和密碼，查詢了數(shù)據(jù)庫，怎么把查詢結(jié)果返回給瀏覽器？

有個(gè)很巧妙的辦法！

每個(gè)程序都有所謂的標(biāo)準(zhǔn)輸出（STDOUT），db-query只要調(diào)用printf這個(gè)函數(shù)，數(shù)據(jù)就會(huì)輸出到STDOUT，我們就可以在黑乎乎的控制臺(tái)上看到了數(shù)據(jù)輸出了。

但是輸出到控制臺(tái)是萬萬不行的，我們得輸出到socket才可以發(fā)回瀏覽器。

每個(gè)瀏覽器和服務(wù)器的連接都是一個(gè)Socket， 每個(gè)socket都有一個(gè)文件描述符fd， 如果把查詢數(shù)據(jù)庫程序db-query的STDOUT重定向到那個(gè)fd，會(huì)發(fā)生什么？

沒錯(cuò)！db-query的所有輸出都直接發(fā)送的客戶端的socket了，Web服務(wù)器可以撒手不管了！

當(dāng)然，如果瀏覽器要看到的是HTML頁面， 那db-query這個(gè)程序就需要輸出HTML了。

這種方式就就是大名鼎鼎的CGI，當(dāng)你看到網(wǎng)址中有cgi-bin字樣的時(shí)候，很有可能就是用CGI實(shí)現(xiàn)的。  只要遵循CGI協(xié)議， 可以用任何語言來實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的網(wǎng)站。

這是人類邁出的一大步，有了這一步，才能在網(wǎng)上購物，辦公，社交，聊天......  你才能看到我這篇文章（嗯，也許騰訊把微信公眾號(hào)的文章都靜態(tài)化了， 請(qǐng)了解詳情的同學(xué)告知）

但是，CGI是非常復(fù)雜和笨拙的， 主要體現(xiàn)在：

第一，對(duì)每個(gè)請(qǐng)求，都得創(chuàng)建一個(gè)子進(jìn)程去執(zhí)行，這是個(gè)非常大的開銷。

第二，對(duì)程序員來說，編程極為痛苦，要操作環(huán)境變量，還需要直接在編程語言中輸出HTML！

麻煩不麻煩，難受不難受，上個(gè)世紀(jì)的程序員苦逼不苦逼？

怎么才能跳出苦海？必須得做到關(guān)注點(diǎn)的分離！

程序員的關(guān)注點(diǎn)是：拿到Http 請(qǐng)求中的數(shù)據(jù)，執(zhí)行業(yè)務(wù)， 然后輸出Http 響應(yīng)。 別的什么環(huán)境變量，重定向，別來煩我！

那就簡(jiǎn)單了，讓程序員寫個(gè)類，里邊是業(yè)務(wù)邏輯， 然后我們想辦法構(gòu)建一個(gè)HttpRequest對(duì)象和HttpResponse對(duì)象，傳遞給程序員的類讓他使用不就行了？

誰來創(chuàng)建這個(gè)HttpRequest和Response 對(duì)象，  然后調(diào)用程序員寫的類？

靜態(tài)Web服務(wù)器表示我不愿意，我就想管好我這一畝三分地，把靜態(tài)內(nèi)容給大家服務(wù)好。

Tomcat已經(jīng)迫不及待地要上場(chǎng)了，我來我來。碼農(nóng)朋友們，我送給你們一個(gè)規(guī)范，叫Servlet， 你們按照Servlet的規(guī)范來寫程序，放到我這里運(yùn)行，別的什么都不用管了。

程序員很高興，只需要寫簡(jiǎn)單的Servlet就行了，HttpRequest和HttpResponse對(duì)象由Tomcat來創(chuàng)建，可以從HttpRequest中獲得Header, Cookie, QueryString 等信息， 從HttpResponse中獲得輸出流，直接向?yàn)g覽器輸出結(jié)果， 簡(jiǎn)單又直接。

Tomcat還鄭重向大家聲明：對(duì)于每個(gè)請(qǐng)求，我只會(huì)用一個(gè)線程來出來，線程的開銷可比進(jìn)程小多了。

對(duì)于那個(gè)在代碼中混雜HTML的問題怎么處理？

 Tomcat也有辦法， 可以在HTML混雜代碼！這就是JSP。執(zhí)行期其實(shí)會(huì)被編譯成Servlet。

（碼農(nóng)翻身注：請(qǐng)移步《JSP：一個(gè)裝配工的沒落》）

你看，責(zé)任分離了，每個(gè)人只要辦好自己的事情就好。

（注：實(shí)際上，我們不會(huì)在Servlet中寫業(yè)務(wù)邏輯， Servlet現(xiàn)在通常是一個(gè)通往框架的入口。）

CGI表示不服：遵循我的協(xié)議，任何語言都可以來實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)網(wǎng)站，你Servlet只是Java規(guī)范，不管別的語言了？

Servlet規(guī)范確實(shí)沒法跨語言實(shí)現(xiàn)，那要是Python也想做動(dòng)態(tài)Web網(wǎng)站，該怎么辦？

既然已經(jīng)認(rèn)識(shí)到動(dòng)態(tài)網(wǎng)站的本質(zhì)了， 可以采用類似的思想來處理嘛！ 我們?yōu)镻ython也定義一個(gè)規(guī)范，叫做WSGI （Web Service Gateway Interface）。

讓程序員寫個(gè)類或者函數(shù)（稱為wsgi application），在其中實(shí)現(xiàn)邏輯。讓某個(gè)動(dòng)態(tài)服務(wù)器(稱為wsgi server)把Http Request和Response傳遞給它，就可以執(zhí)行了。

但是Python表示：我不喜歡你們Java 那一套啰里啰嗦的類，HttpRequest 不就是一些key value嗎？放到我鐘愛的dict中多好 ！我把它叫做enviroment， HttpResponse也沒必要，直接用函數(shù)的返回值（確切說是一個(gè)可迭代對(duì)象）就好。

看看，是不是和Java 的Servlet 很像？（當(dāng)然，忽略了很多細(xì)節(jié)。）

從本質(zhì)上來說，都是為了關(guān)注點(diǎn)的分離：

1. 用一個(gè)動(dòng)態(tài)內(nèi)容服務(wù)器（wsgi server，Tomcat等）來接受并且封裝HTTP 請(qǐng)求，降低程序員的負(fù)擔(dān)。

2. 程序員只需要遵循約定（servlet,wsgi）就可以輕松實(shí)現(xiàn)自己的業(yè)務(wù)，不用關(guān)注系統(tǒng)的處理細(xì)節(jié)。

如果你先學(xué)的Java，通過Servlet理解了動(dòng)態(tài)內(nèi)容網(wǎng)站的本質(zhì)和解決問題思路，再看到Python的wsgi，一眼就能看透，學(xué)起來飛快，反過來也是如此。

Web服務(wù)器的例子還比較簡(jiǎn)單，但是也體現(xiàn)出了這個(gè)道理：遇到問題要深度思考，努力看到本質(zhì)，這樣才能舉一反三。