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  • 【使用uWSGI和Nginx来设置Django和你的Web服务器】

    "@


    补充

    查所有已安装的pip包:

    pip3.6 list
    

    将当前环境中所有的Python包导入到文件内:

    pip3.6 freeze > test.txt
    

    将文件内所有的Python包安装到当前环境:

    pip3.6 install -r test.txt
    

    所谓WSGI
    .
    WSGI是Web服务器网关接口,它是一个规范,描述了Web服务器如何与Web应用程序通信,以及如何与Web应用程序链接在一起处理一个请求(接收请求、处理请求、响应请求).
    .
    基于wsgi运行的框架有Bottle、Django、Flask,用于解析动态HTTP请求.
    .
    ---------⬇️
    支持WSGI的服务器
    .
    wsgiref
    Python自带的服务器.
    .
    Gunicorn
    用于Linux的python wsgi Http服务器,常用于各种Django、Flask结合部署服务器.
    .
    mode_wsgi
    实现了Apache与wsgi应用程序的结合.
    .
    uWSGI
    C语言开发,快速,自我修复,开发人员友好的WSGI服务器,用于Python Web应用程序的专业部署和开发.
    ---------⬆️
    .
    在部署Python程序的Web应用程序时,可以根据性能的需求,选择合适的wsgi server,不同的wsgi server区别在于并发支持上,有单线程、多进程、多线程、协程的区别,其功能相似,无非是请求路由,执行对应的函数,返回处理结果.

    关于Django环境中的wsgi.py文件
    在这里插入图片描述
    上图是Django环境中的wsgi.py文件.
    .
    Django的主要部署平台是WSGI,其用于Web服务器和应用程序的Python标准.
    .
    Django的startproject管理命令设置一个简单的默认WSGI设置,可以根据需求为我们的项目进行调整,并指示任何符合WSGI的应用程序服务器使用.
    .
    application使用WSGI部署的关键概念是应用程序服务器用于与代码通信的application可调用,它通常在服务器可访问的Python模块中作为名为application的对象提供.
    .
    startproject命令创建包含这样的application可调用的文件:
    <project_name>/wsgi.py,它被Django的开发服务器和生产WSGI部署使用,WSGI服务器从其配置中获取application可调用的路径。Django的内置服务器,即runserver命令,从WSGI_APPLICATION设置读取它.

    为什么使用Nginx,uWSGI
    .
    首先,nginx是对外的服务接口,外部浏览器通过url访问nginx.
    .
    然后,nginx接收到浏览器发送过来的http请求,将包进行解析并分析url。如果是静态文件请求就访问用户给nginx配置的静态文件目录,直接返回用户请求的静态文件,如果不是静态文件请求(即动态请求),那么nginx就将请求转发给uwsgi,uwsgi接收到请求之后将包进行处理,处理成wsgi可以接收的格式,并发给wsgi。wsgi根据请求调用应用程序中的某个文件,或者某个文件中的某个函数,最后处理完将返回值再次交给wsgi,wsgi将返回值进行打包,打包成uwsgi能够接收的格式,uwsgi接收wsgi发送的请求,并转发给nginx,nginx最终将返回值返回给浏览器.
    .
    最后,要知道第一级的nginx并不是必须的,uwsgi完全可以完成整个的和浏览器交互的流程,但是要考虑到下面3种情况.
    .
    1.安全问题
    程序不能直接被浏览器访问到,而是通过nginx,nginx只开发某个接口.
    uwsgi本身是内网接口,这样运维人员在nginx中加上安全性的限制,可以达到保护程序的作为.
    .
    2.负载均衡问题
    一个uwsgi很可能不够用,即使开多个work也是不行,毕竟一台机器的cpu和内存是有限的.
    而使用nginx做代理,一个nginx可以代理多台uwsgi完成uwsgi的负载均衡.
    .
    3.静态文件问题
    用Django或是uwsgi来负责静态文件的处理是很浪费的行为,它们本身对文件的处理也不如nginx,所以整个静态文件的处理都直接由nginx完成,静态文件的访问完全不去经过uwsgi以及其后面的逻辑.

    nginx官网:http://nginx.org/en/
    nginx有关uwsgi模块的介绍:http://nginx.org/en/docs/http/ngx_http_uwsgi_module.html


    下面将对Nginx、WSGI、uwsgi、uWSGI、Django之间的关系进行梳理.
    .
    ---------⬇️
    wsgi
    全称web server gateway interface,wsgi不是服务器,也不是Python模块,而是一种通信协议.
    其用于描述web server如何与web application进行通讯.
    运行在wsgi上的web框架有Bottle、Flask、Django.
    .
    uwsgi
    与wsgi一样,是通信协议,是uWSGI服务器的单独协议,用于定义传输信息的类型.
    .
    uWSGI
    是一个web服务器,实现了WSGI协议,uwsgi协议.
    .
    Nginx
    web服务器,更加安全,更好的处理静态资源,缓存功能,负载均衡.
    nginx的强劲性能,配合我WSGI服务器会更加安全,性能有保障.
    .
    Django
    高级的Python框架,用于快速开发,解决web开发的大部分麻烦,程序员可以更加专注于业务逻辑,无序重新造轮子.
    ---------⬆️
    .
    逻辑图:
    在这里插入图片描述
    ---------⬇️
    web服务器
    传统的C/S架构,请求的过程是:
    客户端 > 服务器
    服务器 > 客户端
    服务器就是:1.接收请求 2.处理请求 3.返回响应
    .
    web框架层
    HTTP的动态数据交给web框架,例如Django遵循MTV模式处理请求.
    HTTP协议使用url定位资源,urls.py将路由请求交给views视图处理,然后返回一个结果,完成一次请求.
    web框架使用者只需要处理业务的逻辑即可.
    ---------⬆️
    .
    如果将一次通信转化为“对话”的过程:
    Nginx:“Hello WSGI,我刚收到了一个请求,你准备下,然后让Django来处理吧。”
    WSGI:“好的,Nginx,我马上设置环境变量,然后把请求交给Django。”
    Django:“谢谢 WSGI,我处理完请求马上给你响应结果。”
    WSGI:“好的,我在等。”
    Django:“搞定啦,麻烦WSGI把响应结果传递给Nginx。”
    WSGI:“Very good Nginx,响应结果请收好,已经按照要求传递给你了。”
    Nginx:“好的,我这就把响应结果交给客户,合作愉快。”


    安装使用uWSGI

    安装uWSGI

    # 进入虚拟环境,安装uWSGI
    (venv) [root@master ~]# pip3.6 install uwsgi
    
    # 检查uWSGI版本
    (venv) [root@master ~]# uwsgi --version
    2.0.17.1
    
    # 检查uWSGI Python版本
    (venv) [root@master ~]# uwsgi --python-version
    3.6.7
    

    运行简单的uWSGI

    test.py文件如下:

    def application(env, start_response):
    	start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')])
    	return [b'Hello World']  # Python3
    

    运行命令如下:

    uwsgi --http :8000 --wsgi-file test.py
    
    """参数详解:
    --http :8000  -> 使用http协议,端口8000
    --wsgi-file test.py  -> 加载test.py文件
    """
    

    运行后,可从浏览器访问:
    在这里插入图片描述


    uWSGI运行Django环境
    .
    ----------------------------------
    通过命令运行Django环境

    # 在项目根目录下执行如下命令
    uwsgi --http :8000 --module project.wsgi
    
    """参数详解:
    --http :8000  -> 使用http协议,端口8000
    ----module  -> 加载project项目下的wsgi模块
    """
    

    .
    ----------------------------------
    使用脚本运行Django环境
    .
    uWSGI支持inixml等多种配置方式.
    这里将以ini为例,在/etc/目录下新建uwsgi_nginx.ini配置文件,如下:

    # 项目配置文件
    [uwsgi]
    
    # 项目的绝对路径 定位到第一层
    chdir = /root/project
    
    # 指定项目的wsgi文件路径(从项目的根路径开始)
    module = project.wsgi
    
    # 指定虚拟解释器的第一层路径
    home = /root/Envs/project
    
    # 指定通过uwsgi启动多少个进程,默认2个
    processes = 4
    
    # 如果你已经配置了nginx,请使用这个socket连接
    socket = 127.0.0.1:9999
    
    # 如果你没有配置nginx,想通过uwsgi直接启动web服务,请使用这个http连接,指明http协议
    # http = 127.0.0.1:9999
    
    # 结合上面的 http 与 socket 配置项,都可以访问
    http-socket 0.0.0.0:9999
    
    # 在退出/重启uwsgi环境后清空环境变量
    vacuum = true
    

    指定配置文件启动命令:

    uwsgi --ini /etc/uwsgi_nginx.ini
    

    uWSGI热加载Python程序
    .
    在启动命令的后面加上--py-autoreload=1即可

    # 命令启动
    uwsgi --http :8000 --module mysite.wsgi --py-autoreload=1
    
    # 配置文件启动
    uwsgi --ini uwsgi.ini --py-autoreload=1
    

    此时修改Django代码,uWSGI会自动加载Django程序,页面生效.


    配置Nginx结合uWSGI

    这里我们只讲解Nginx配置文件部分

    worker_processes 1;
    events {
        worker_connections 1024;
    }
    http {
        include mime.types;
        default_type application/octet-stream;
        log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                        '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                        '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
        access_log logs/access.log  main;
        sendfile        on; 
        keepalive_timeout  65;   
        # 负载集群
        upstream load {
    	 	 server 192.168.1.100:9999;
    	 	 server 192.168.1.200:9999;
    	 	 server 192.168.1.300:9999;
    	}
        server {
            listen 80; 
            server_name 192.168.43.149;
            location / { 
                # nginx自带的ngx_http_uwsgi_module模块,起到nginx和uwsgi交互的作用
                # 通过uwsgi_pass指定服务器地址和协议,将动态请求转发给uwsgi处理
                uwsgi_pass load;  # load是上面定义的负载集群
                # 指定uwsgi_params
                include /usr/local/nginx1.12/conf/uwsgi_params;
            }   
            # nginx处理静态页面资源
            location /static {
                alias /data/static/;
            }   
            # nginx处理媒体资源
            location /media {
                alias/data/media/;
            }   
        }   
    } 
    

    配置完后重启Nginx,即可实现其功能.


    supervisor

    supervisor是基于Python的任务管理工具,用于自动运行各种后台任务。当然我们也能直接使用Linux的nohup命令是任务自动后台运行,但如果要重启任务,就得手动去kill掉任务进程。这样很繁琐,而且一旦程序错误导致进程退出的话,系统也无法自动重载任务。

    下载

    # 由于supervisor在python3下无法使用,因此只能用python2去下载
    yum install python-setuptools
    easy_install supervisor
    

    通过下面的命令生成supervisor的配置文件

    echo_supervisord_conf > /etc/supervisord.conf
    

    然后在/etc/supervisord.conf末尾添加如下代码

    [program:django_test]  # [program:项目名称]
    command=/root/Envs/djang1.11.11/bin/uwsgi --ini /root/django_test/uwsgi.ini  
    # 程序启动命令
    
    autostart=true  
    # 在supervisord启动的时候也自动启动,可使uWSGI程序被杀掉后自动运行
    
    
    # 这里我们只使用到了上面两个参数⬆️
    
    
    # startsecs=10  
    # 启动10秒后没有异常退出,就表示进程正常启动了,默认为1秒
    
    # autorestart=true  
    # 程序退出后自动重启,可选值有:[unexpected,true,false],默认为unexpected,表示进程被意外杀死后才重启
    
    # startretries=3  
    # 启动失败自动重试次数,默认是3
    
    # user=django1.11.11  
    # 用哪个用户启动进程,默认为root
    
    # priority=999  
    # 进程启动优先级,默认999,值小的优先启动
    
    # redirect_stderr=true  
    # 把stderr重定向到stdout,默认false
    
    # stdout_logfile_maxbytes=20MB  
    # stdout 日志文件大小,默认50MB
    
    # stdout_logfile_backups = 20   
    # stdout 日志文件备份数,默认是10
    
    # stdout  
    # 日志文件,需要注意当指定目录不存在时无法正常启动,所以需要手动创建目录(supervisord 会自动创建日志文件)
    
    # stdout_logfile=/opt/apache-tomcat-8.0.35/logs/catalina.out
    
    # stopasgroup=false  
    # 默认为false,进程被杀死时,是否向这个进程组发送stop信号,包括子进程
    
    # killasgroup=false  
    # 默认为false,向进程组发送kill信号,包括子进程
    

    其中command是结合virtualenv的命令和supervisor的精髓:

    command=/root/Envs/djang1.11.11/bin/uwsgi --ini /root/django_test/uwsgi.ini
    
    command=/root/Envs/djang1.11.11/bin/uwsgi --uwsgi 0.0.0.0:8000 --chdir /root/django_test --home=/root/venv --module django_test.wsgi
    # --chdir:指定项目的根
    # --home:指的是虚拟环境目录  
    # --module:找到Django项目环境中的wsgi.py文件
    

    启动supervisor

    # 启动supervisor
    supervisord -c /etc/supervisord.conf
    
    # 重启my项目
    supervisorctl -c /etc/supervisord.conf restart my
    
    supervisorctl -c /etc/supervisord.conf [start|stop|restart] [program-name|all]
    

    重新加载supervisor

    supervisorctl update
    # 更新新的配置到supervisord 
    
    supervisorctl reload
    # 重新启动配置中的所有程序
    
    supervisorctl start program_name
    # 启动某个进程(program_name=你配置中写的程序名称)
    
    supervisorctl
    # 查看正在守候的进程
    
    pervisorctl stop program_name
    # 停止某一进程 (program_name=你配置中写的程序名称)
    
    supervisorctl restart program_name
    # 重启某一进程 (program_name=你配置中写的程序名称)
    
    supervisorctl stop all
    # 停止全部进程
    
    
    # 注意:显示用stop停止掉的进程,用reload或者update都不会自动重启。
    

    Django静态文件与Nginx配置

    mysite/settings.py

    # 此参数会将将STATICFILES_DIRS中所有文件夹中的文件,以及各app中static中的文件都复制到指定的路径下
    STATIC_ROOT='/data/static'
    
    STATIC_URL='/static'
    STATICFILES_DIRS=[
    	os.path.join(BASE_DIR, 'static'),
    ]
    

    配置完毕后,运行命令:

    python3.6 manage.py collectstatic
    

    上面的命令会收集所有我们项目中所有的静态文件并保存到STATIC_ROOT指定的路径下.
    把这些文件放到一起是为了用nginx等部署的时候更方便.


    参考文献:https://uwsgi-docs-zh.readthedocs.io/zh_CN/latest/tutorials/Django_and_nginx.html

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