12. Python 网络服务
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Python脚本可由服务器WEB执行。该服务器将负责监听客户端请求。从客户端的角度来看，调用服务WEB等同于请求该服务的URL。 客户端可以使用任何语言编写，特别是 Python。我们需要学会与 WEB 服务“对话”，即理解 Web 服务器与其客户端之间的 Http 通信协议。这就是后续程序的目标。
Web服务脚本将由WampServer的Apache Web服务器执行。需将其放置在特定目录中： <WampServer>\bin\apache\apachex.y.z\cgi-bin，其中 <WampServer> 是 WampServer 的安装目录，x.y.z 是 Apache Web 服务器的版本号。
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仅将 Python 脚本放置在 <cgi-bin> 文件夹中是不够的。脚本的第一行必须指定要使用的 Python 解释器的路径。该路径以注释形式写入：
读者应根据自身环境调整此路径。
12.1. 日期/时间客户端/服务器应用程序
我们的第一个Web服务将是一个日期和时间服务：客户端将接收当前的日期和时间。
12.1.1. 服务器
#!D:\Programs\ActivePython\Python2.7.2\python.exe
import time
# 头信息
print "Content-Type: text/plain\n"
# 向客户端发送时间
# 本地时间：自 1970 年 1 月 1 日以来的毫秒数
# “日期和时间显示格式
# d：2位数的日期
# m：2位数的月份
# y：2位数的年份
# H：小时 0,23
# M：分钟
# S：秒
print time.strftime('%d/%m/%y %H:%M:%S',time.localtime())
注：
- 第 6 行：脚本必须自行生成部分发给客户端的 HTTP 响应头。这些头部将附加在 Apache 服务器自身生成的 HTTP 头部之后。第 6 行的 HTTP 头部告知客户端，我们将向其发送格式为 text/plain 的资源，即未格式化的文本。 请注意头部末尾的“\n”，它将在头部之后生成一个空行。这是必需的：正是这一空行向HTTP客户端标记响应HTTP头部的结束。随后是客户端请求的资源，此处为未格式化的文本；
- 第 18 行：发送给客户端的资源是一段显示当前日期和时间的文本。
12.1.2. 两个测试
如前所述，上述脚本可直接在命令行窗口中通过 Python 解释器运行。这有助于排查可能的语法或运行错误。结果如下：
在完成上述测试后，可将脚本放置于 Apache 服务器的 <cgi-bin> 目录中（参见第 12 节）。现在启动 WampServer 应用程序。这将同时启动 Apache 网页服务器和 MySQL 数据库管理系统。 目前我们仅使用Web服务器。随后，通过浏览器访问以下URL页面：http://localhost/cgi-bin/web_02.py：
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- 在 [1] 中：请求的 URL；
- 在 [2] 中：浏览器显示的响应；
- 在 [3] 中：Web 浏览器接收到的源代码。这确实是 Python 脚本发送的内容。
借助某些工具（此处为Firebug，一款Firefox浏览器插件），我们可以查看与服务器交换的HTTP头部信息。上文所示，网页浏览器接收到了以下HTTP头部：
第7-8行是Python脚本发送的HTTP头，前面的几行则由Apache Web服务器生成。
12.1.3. 一个编程实现的客户端
现在编写一个脚本，作为前述Web服务的客户端。利用httplib模块的功能，该模块简化了HTTP客户端的编写。
# -*- coding=utf-8 -*-
import httplib,re
# 常量
HOST="localhost"
URL="/cgi-bin/web_02.py"
# 连接
connexion=httplib.HTTPConnection(HOST)
# 跟踪
connexion.set_debuglevel(1)
# 发送请求
connexion.request("GET", URL)
# 处理响应
reponse=connexion.getresponse()
# 内容
contenu=reponse.read()
# 关闭连接
connexion.close()
print "------\n",contenu,"-----\n"
# 获取时间相关元素
elements=re.match(r"^(\d\d)/(\d\d)/(\d\d) (\d\d):(\d\d):(\d\d)\s*$",contenu).groups()
print "Jour=%s,Mois=%s,An=%s,Heures=%s,Minutes=%s,Secondes=%s" % (elements[0],elements[1],elements[2],elements[3],elements[4],elements[5])
注：
- 第 3 行：re 模块用于正则表达式，httplib 模块用于 HTTP 客户端功能；
- 第 9 行：通过第 6 行定义的 HOST 的 80 端口建立 Http 连接；
- 第11行：跟踪功能可查看客户端请求和服务器响应的HTTP头信息；
- 第13行：调用Web服务中的URL。 调用该服务有两种方式：使用 Http 命令 GET 或 POST。两者的区别将在后文说明。此处将使用 Http 命令 GET 进行调用；
- 第15行：读取服务器的响应。此处获取的是完整的响应内容：包括HTTP头部和客户端请求的资源。在响应中，服务器可能要求客户端进行重定向。在此情况下，客户端httplib会自动执行重定向。因此，最终获得的响应是重定向后的结果；
- 第17行：响应由HTTP头和客户端请求的文档组成。若仅需获取HTTP头，可使用[reponse].getHeaders()。若需获取文档，则使用[reponse].read()；
- 第19行：获取到Web服务器的响应后，关闭与服务器的连接；
- 已知服务器发送的文档是一行格式为 15/06/11 14:56:36 的文本。第 22-26 行，使用正则表达式提取该行中的各个元素。
12.1.4. 结果
注：
- 第1行：客户端发送给Web服务器的HTTP头；
- 第2-6行：Web服务器响应中的HTTP头部；
- 第 8 行：服务器发送的文档；
- 第11行：对其处理的结果；
12.2. 服务器获取客户端发送的参数
在HTTP协议中，客户端有两种方法向Web服务器传递参数：
- 它以
GET url?param1=val1¶m2=val2¶m3=val3… HTTP/1.0
其中 vali 中的值必须事先经过编码，以便将某些保留字符替换为相应的十六进制值。
- 以以下形式请求服务的 URL：
随后在发送至服务器的HTTP头部中加入以下头部：
客户端发送的后续头部信息以空行结尾。随后，它可以将数据以以下形式发送：
其中 vali 必须像 GET 方法那样预先进行编码。发送给服务器的字符数必须为 N，其中 N 是标头中声明的值：
12.2.1. Web服务
以下Web服务从客户端接收3个参数：nom、prenom、age。 它将这些参数存储在一个名为 cgi.FieldStorage 的字典中，该字典由模块 cgi 提供。 参数 parami 的值 vali 是通过 vali=cgi.FieldStorage().getlist("parami") 获取的。如果客户端请求中不包含参数 parami，则会得到一个包含：
- 如果客户端请求中不存在参数 parami，则为 0 个元素；
- 若客户端请求中包含 1 次参数 parami，则返回 1 个元素；
- 如果客户端请求中包含 parami 参数 n 次，则返回 n 个元素。
获取参数后，脚本将它们返回给客户端。
#!D:\Programs\ActivePython\Python2.7.2\python.exe
import cgi
# 头部信息
print "Content-Type: text/plain\n"
# 服务器接收客户端发送的信息
# 此处名字=P&姓氏=N&年龄=A
formulaire=cgi.FieldStorage()
# 将其发回给客户端
print "informations recues du service web [prenom=%s,nom=%s,age=%s]" % (formulaire.getlist("prenom"),formulaire.getlist("nom"),formulaire.getlist("age"))
可通过网页浏览器进行测试：
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在 [1] 中，是 Web 服务的 URL。请注意存在三个参数：nom、prenom、age。 在 [2] 中，这是 Web 服务的响应。
12.2.2. 客户端 GET
# -*- coding=utf-8 -*-
import httplib,urllib
# 常量
HOST="localhost"
URL="/cgi-bin/web_03.py"
PRENOM="Jean-Paul"
NOM="de la Huche"
AGE=42
# 参数在发送至服务器前必须进行编码
params = urllib.urlencode({'nom': NOM, 'prenom': PRENOM, 'age': AGE})
# 参数被放置在URL的末尾
URL+="?"+params
# 连接
connexion=httplib.HTTPConnection(HOST)
# 跟踪
connexion.set_debuglevel(1)
# 发送请求
connexion.request("GET",URL)
# 处理响应
reponse=connexion.getresponse()
# 内容
contenu=reponse.read()
print contenu,"\n"
# 关闭连接
connexion.close()
注：
- 第 8-10 行：发送给 Web 服务的 3 个参数的值；
- 第13行：需对参数进行编码。此操作通过模块urllib中的方法urlencode实现。该模块在第3行被导入。该方法接受一个字典参数 {param1:val1, param2:val2, ...}；
- 第 15 行：在 GET 命令（第 21 行）中，客户端需将编码后的参数放置在 Web 服务 URL 的末尾；
- 后续行已在前文提及。
12.2.3. 结果
注：
- 第 2 行：注意参数（姓、名、年龄）的编码；
- 第 8 行：Web 服务的响应。
12.2.4. 客户端 POST
客户端 POST 与客户端 GET 类似，只是编码后的参数不再属于目标 URL。 这些参数作为 POST 请求的第三个参数传递（第 19 行）。
# -*- coding=utf-8 -*-
import httplib,urllib
# 常量
HOST="localhost"
URL="/cgi-bin/web_03.py"
PRENOM="Jean-Paul"
NOM="de la Huche"
AGE=42
# 参数在发送至服务器前必须进行编码
params = urllib.urlencode({'nom': NOM, 'prenom': PRENOM, 'age': AGE})
# 连接
connexion=httplib.HTTPConnection(HOST)
# 跟踪
connexion.set_debuglevel(1)
# 发送请求
connexion.request("POST",URL,params)
# 处理响应
reponse=connexion.getresponse()
# 内容
contenu=reponse.read()
print contenu,"\n"
# 关闭连接
connexion.close()
12.2.5. 结果
注：
- 请注意第 2 行，客户端 POST 用于发送编码参数的方法：
- HTTP头Content-Length指明了将发送给Web服务的字符数；
- 该HTTP头之后紧跟一行空行，表示HTTP头结束；
- 随后发送了39个字符的编码参数。
- 第 8 行：Web 服务的响应。
12.3. 从 Web 服务中获取环境变量
12.3.1. Web服务
Python CGI脚本在具有属性的系统环境中运行。其属性及其值可在字典os.environ中获取。
#!D:\Programs\ActivePython\Python2.7.2\python.exe
import os
# 头信息
print "Content-Type: text/plain\n"
# 环境信息
for (cle,valeur) in os.environ.items():
print "%s : %s" % (cle,valeur)
注：
- 第 3 行：必须导入 os 模块才能使用“系统”变量。
如果直接运行上述脚本（c.a.d，作为控制台脚本而非 CGI 脚本），控制台将显示以下结果：
在网页浏览器中（此时执行的是 CGI 脚本），将得到以下结果：
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需要注意的是，根据执行环境的不同，生成的环境变量并不相同。
12.3.2. 预设客户端
# -*- coding=utf-8 -*-
import httplib
# 常量
HOST="localhost"
URL="/cgi-bin/web_04.py"
# 连接
connexion=httplib.HTTPConnection(HOST)
# 发送请求
connexion.request("GET", URL)
# 响应处理
reponse=connexion.getresponse()
# 内容
print reponse.read()
12.3.3. 结果
需要注意的是，编程客户端收到的响应与网页浏览器并不完全相同。这是因为浏览器向Web服务器发送了信息，而Web服务器利用这些信息生成响应。在此，编程客户端并未发送任何关于自身的信息。