詳解python使用Nginx和uWSGI來運行Python應用

uWSGI是一個Web應用服務器，它具有應用服務器，代理，進程管理及應用監控等功能。它支持WSGI協議，同時它也支持自有的uWSGI協議，該協議據說性能非常高，而且內存占用率低，為mod_wsgi的一半左右，我沒有實測過。它還支持多應用的管理及應用的性能監控。雖然uWSGI本身就可以直接用來當Web服務器，但一般建議將其作為應用服務器配合Nginx一起使用，這樣可以更好的發揮Nginx在Web端的強大功能。本文我們就來介紹如何搭建uWSGI+Ngnix環境來運行Python應用。

安裝uWSGI    
pip install uwsgi
讓我們來寫個Hello World的WSGI應用，并保存在”server.py”文件中：
  
def application(environ, start_response):
  status = '200 OK'
  output = 'Hello World!'
 
  response_headers = [('Content-type', 'text/plain'),
            ('Content-Length', str(len(output)))]
  start_response(status, response_headers)
 
  return [output]

讓我們在uWSGI中運行它，執行命令：    
uwsgi --http :9090 --wsgi-file server.py

然后打開瀏覽器，訪問”http://localhost:9090″，你就可以看到”Hello World!”字樣了。

上面的命令中”- -http”參數指定了HTTP監聽地址和端口，”- -wsgi-file”參數指定了WSGI應用程序入口，uWSGI會自動搜尋名為”application”的應用對象并調用它。

更進一步，uWSGI可以支持多進程和多線程的方式啟動應用，也可以監控應用的運行狀態。我們將啟動的命令改為：

復制代碼 代碼如下:

$ uwsgi --http :9090 --wsgi-file server.py --master --processes 4 --threads 2 --stats 127.0.0.1:9191

執行它后，uWSGI將啟動4個應用進程，每個進程有2個線程，和一個master主進程（監控其他進程狀態，如果有進程死了，則重啟）。同時，你可以訪問”127.0.0.1:9191″來獲取JSON格式的應用運行信息，uWSGI還提供了工具命令”uwsgitop”來像top一樣監控應用運行狀態，你可以用pip來安裝它。

上面的命令參數太多了,我們可以將參數寫在配置文件里，啟動uWSGI時指定配置文件即可。配置文件可以是鍵值對的格式，也可以是XML，YAML格式，這里我們使用鍵值對的格式。讓我們創建一個配置文件”myapp.ini”：    
[uwsgi]
http=:9090
wsgi-file=server.py
master=true
processes=4
threads=2
stats=127.0.0.1:9191

然后就可以將啟動命令簡化為：    
$ uwsgi myapp.ini

配置Nginx

Nginx的安裝可以參考這篇文章，文本采用的環境就是Ubuntu Linux，對于其他系統如Mac，基本上差不太多

首先，我們將uWSGI的HTTP端口監聽改為socket端口監聽，即將配置文件中的”http”項去掉，改為”socket”項：    
[uwsgi]
socket=127.0.0.1:3031
wsgi-file=server.py
master=true
processes=4
threads=2
stats=127.0.0.1:9191

然后，打開Nginx的配置文件，Ubuntu上默認是”/etc/nginx/sites-enabled/default”文件，將其中的根路徑部分配置為：
    
location / {
  include uwsgi_params;
  uwsgi_pass 127.0.0.1:3031;
}

這段配置表明Nginx會將收到的所有請求都轉發到”127.0.0.1:3031″端口上，即uWSGI服務器上?，F在讓我們重啟Nginx，并啟動uWSGI服務器：    
$ sudo service nginx restart
$ uwsgi myapp.ini

訪問”http://localhost”，我們會再次看到”Hello World!”。

運行Flask應用

其實很簡單，只要將上例中server.py的內容改為Flask應用即可，當然你需要先把Flask包安裝好：    
from flask import Flask
application = Flask(__name__)
 
@application.route('/')
def index():
  return '<h1>Hello World</h1>'

很多人習慣將Flask應用對象取名為”app”，但是WSGI標準是”application”。uWSGI提供了一個功能，可以指定應用對象，方法就是在配置文件中加上”callable”項：
    
[uwsgi]
...
callable=app

現在，我們的Flask應用就可以使用”app”作為對象名了
    
from flask import Flask
app = Flask(__name__)
 
@app.route('/')
def index():
  return '<h1>Hello World</h1>'

使用Python虛擬環境

我們永遠都是建議采用虛擬環境來避免應用間沖突，uWSGI可以非常容易做到這點，就是在配置文件中加上”virtualenv”項：    
[uwsgi]
...
virtualenv＝/home/bjhee/virtualenv

部署多個應用

 一個Nginx中，可以同時運行多個應用，不一定是Python的應用。我們期望通過不同的路徑來路由不同的應用，因此就不能像上例那樣直接修改根目錄的配置。假設我們希望通過”http://localhost/myapp”來訪問我們的應用，首先要在Nginx的配置文件中，加入下面的內容：    
location /myapp {
  include uwsgi_params;
  uwsgi_param SCRIPT_NAME /myapp;
  uwsgi_pass 127.0.0.1:3031;
}

這里我們定義了一個uWSGI參數”SCRIPT_NAME”，值為應用的路徑”/myapp”。接下來，在uWSGI的啟動配置中，去掉”wsgi-file”項，并加上：    
[uwsgi]
...
mount=/myapp=server.py
manage-script-name=true

“mount”參數表示將”/myapp”地址路由到”server.py”中，”manage-script-name”參數表示啟用之前在Nginx里配置的”SCRIPT_NAME”參數。再次重啟Nginx和uWSGI，你就可以通過”http://localhost/myapp”來訪問應用了。

補充內容

上面的所有例子中，我們是通過”127.0.0.1:3031″Socket端口來連接Nginx和uWSGI的，其實我們也可以采用socket文件的方式，這樣可以不用寫死端口。在uWSGI的啟動配置中，我們要修改”socket”項：    
[uwsgi]
socket=/tmp/uwsgi.sock
...

啟動uWSGI服務器后，它會自動創建一個”/tmp/uwsgi.sock”文件。然后讓我們修改Nginx配置文件，將”uwsgi_pass”配置項改為文件：    
location /myapp {
  include uwsgi_params;
  uwsgi_param SCRIPT_NAME /myapp;
  uwsgi_pass unix:/tmp/uwsgi.sock;
}
重啟Nginx服務器即可。這里我開始一直沒跑通，研究了好久才發現，Nginx的用戶（默認的www-date:adm），必須要對該文件有讀寫的權限才行。因為運行uWSGI的用戶與運行Nginx的用戶不一樣，而”/tmp/uwsgi.sock”是由uWSGI的用戶創建的，導致Nginx沒有足夠的權限。如果朋友們也遇到同樣的問題，那就只能chmod了。
另外，還是要提一下”.egg”包的解壓縮臨時目錄，我們在介紹mod_wsgi的最后提到過，在uWSGI應用中也一樣，Linux上默認是在用戶主目錄下，比如”/home/bjhee/.python-eggs”。你可以通過設置系統環境變量”PYTHON_EGG_CACHE”來改變它。