ASGI 解释：Python Web 开发的未来

Python Web 应用程序长期以来一直遵循 Web 服务器网关接口 (WSGI) 标准，该标准描述了它们如何与 Web 服务器通信。 WSGI 最初于 2003 年推出并于 2010 年更新，仅依赖于 Python 2.2 版本中原生可用且易于实现的功能。
因此，WSGI 很快被所有主要的 Python Web 框架和成为 Python 中 Web 开发的基石。 快进到 2022 年。Python 2 已经过时（终于）了，Python 现在具有处理网络调用等异步操作的本机语法。
WSGI 和其他默认采用同步行为的标准无法利用异步的性能和效率增益。这反过来意味着 WSGI 不能有效地处理像 WebSocket 这样的高级协议。 输入 ASGI，即异步服务器网关接口。
与 WSGI 一样，ASGI 描述了 Python Web 应用程序和 Web 服务器之间的通用接口。与 WSGI 不同，ASGI 允许每个应用程序有多个异步事件。此外，ASGI 支持同步和异步应用程序。
您可以将旧的同步 WSGI Web 应用程序迁移到 ASGI，以及使用 ASGI 构建新的异步 Web 应用程序。 WSGI 通过将 Python 函数（通常命名为应用程序或应用程序）暴露给 Web 服务器来工作。这个函数有两个参数： 函数返回的数据构成响应体。
一个简单的应用程序函数可能如下所示： def application(environ, start_response): start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/plain')]) return [b'Greetings Universe'] 如果你使用的是 WSGI 兼容的 web 框架与 Flask 一样，框架本身将提供一个应用程序功能，其所有组件都会自动连接起来。 WSGI 的缺点是双重的。首先，WSGI 一次只处理一个请求和响应，并假设响应会立即返回。
没有办法处理长时间保持的连接，例如 WebSocket 或长轮询 HTTP 连接。 其次，WSGI 只是同步的。即使您使用多线程连接池，每个连接都会阻塞，直到它返回响应。
许多 WSGI 设置具有处理线程池和进程池的能力，但这些都受到 WSGI 接口本身同步的限制。 ASGI 在外观上与 WSGI 相似。与 WSGI 一样，您定义了一个应用程序函数对象，除了它是一个具有三个参数而不是两个参数的异步函数： 一个简单的 ASGI 应用程序函数可能如下所示： async def application(scope, receive, send): await send({ 'type': 'http.
response.start', 'status': 200, 'headers': [ [b'content-type', b 'text/plain'], ], }) await send({ 'type': 'http.response.
body', 'body': b'Hello, world!', }) 就像一个 WSGI web 框架， ASGI Web 框架将生成自己的 application() 函数并根据需要将其连接起来。 与 ASGI 最明显的区别是我们在整个函数中使用了异步隐喻。函数本身是异步的，我们通过两个单独的 await send() 命令发送 HTTP 标头和响应正文。
这样，函数本身及其发送命令就不会阻塞任何东西；它们可以与应用程序的调用交错并同时从许多其他连接发送。 在这个例子中我们没有使用接收，但它也是一个异步函数。它让我们可以在不阻塞其他操作的情况下接收请求正文。
请求和响应可以通过这种方式增量地传入或传出服务器——这是我们无法优雅地完成的事情，或者根本无法使用 WSGI。 使用 ASGI 时，您需要尽可能多地使用异步函数和异步友好库。养成使用异步的习惯是值得的，因为使用仅同步代码的问题可能很严重。
对仅同步函数的任何长时间运行的调用都会阻塞整个调用链，从而获得使用异步的好处异步几乎蒸发了。 如果您在使用长时间运行的同步调用时遇到问题，请使用 asyncio.run_in_executor 将调用外包给线程或进程池。
每当您等待外部事件或等待外部事件时，都应使用线程池不是 CPU 密集型的任务。进程池应该用于 CPU 密集型的本地任务。 例如，如果您的 Web 应用程序中有一个路由可以调用远程网站，您应该使用线程，或者更好的是使用 aiohttp 库，它会发出异步 HTTP 请求。
如果您想调用 Pillow 图像库来调整图像大小，您可能应该将 run_in_executor 与进程池一起使用。尽管在进程之间来回传输数据会有一些轻微的开销，但使用 run_in_executor 不会阻塞其他事件。 可以通过实现 application() 对象来“手动”编写 ASGI Web 应用程序。
但是在绝大多数情况下，使用异步原生、以 ASGI 为中心会更简单（也不会让人头疼） Python 网络框架。以下是一些与 ASGI 配合良好的 Web 框架的常见选择：