【初心者向け】WSGIサーバーの基本｜実例付きで概要を理解しよう

（最終更新月：2023年9月）

✔当記事は以下のような方向けに作成されています

「WSGIサーバーが何をするものなのか知りたい」

「WSGIサーバーの設定方法について学びたい」

「WSGIサーバーを活用した具体的な事例が見てみたい」

✔当記事を読むことで学べること

WSGIサーバーの基本知識
WSGIサーバーの配置方法や適用例
WSGIサーバーを用いた実際の事例

当記事では、WSGIサーバーの基本要点から、その設定や活用法まで、実際の例を交えて詳細に説明します。

この機会にしっかりと理解を深めてください。

筆者プロフィール

【現職】プロダクトマネージャー

【副業】ブログ（月間17万PV）/YouTube/Web・アプリ制作

「プログラミング × ライティング × 営業」の経験を活かし、30後半からのIT系職へシフト。当サイトでは、実際に手を動かせるWebアプリの開発を通じて、プログラミングはもちろん、IT職に必要な情報を提供していきます。

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WSGIとは

こちらでは、WSGIがどのような発想から生まれ、その基本的な仕様は何かを解説します。

WSGIの背景と設計思想を理解しましょう。

WSGIとは
仕様の概要

WSGIとは

WSGIは、PythonのWebアプリケーションとWebサーバー間の標準的なインターフェースを提供します。

WSGIにより、アプリケーションとサーバーが独立して開発・運用されることが可能となったのです。

仕様の概要

WSGIアプリケーションは、環境変数と呼び出し可能なオブジェクトを受け取り、レスポンスを返す関数。

具体的なコード例は以下の通りです。

def simple_app(environ, start_response):
    status = '200 OK'
    headers = [('Content-type', 'text/plain')]
    start_response(status, headers)
    return [b"Hello WSGI!"]

WSGIアプリケーション入門

こちらでは、WSGIアプリケーションの基本的な作成方法と、Python3でのWSGIの利用について解説します。

実際にWSGIアプリケーションを作成する際の手助けとなるでしょう。

WSGIアプリケーションの作成例
WSGIとPython3の関係

WSGIアプリケーションの作成例

WSGIアプリケーションの作成は非常にシンプル。

以下は、リクエストのパスに応じて異なるレスポンスを返す基本的なWSGIアプリケーションの例です。

def application(environ, start_response):
    path = environ.get('PATH_INFO', '/')
    if path == '/':
        response_body = "Welcome to the main page!"
    elif path == '/hello':
        response_body = "Hello, WSGI!"
    else:
        response_body = "Not Found"
        start_response('404 Not Found', [('Content-Type', 'text/plain')])
        return [response_body.encode('utf-8')]

    start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/plain')])
    return [response_body.encode('utf-8')]

WSGIとPython3の関係

Python3の普及に伴い、多くのWSGIフレームワークやサーバーがPython3に対応してきました。

Python3では文字列の扱いがPython2と異なるため、WSGIの仕様も一部変更されています。

WSGIとウェブフレームワーク

こちらでは、WSGIとウェブフレームワークの関連性や、フレームワークが提供する機能、そして静的ファイルの配信方法について解説します。

これにより、WSGIを基盤としたフレームワークの動作原理や活用方法を理解できるはずです。

求められるフレームワークの機能
フレームワークの内部概観
静的ファイル配信の基本

求められるフレームワークの機能

ウェブフレームワークは、以下のようなウェブアプリケーション開発に必要な機能を提供します。

ルーティング
テンプレートエンジン
データベースの操作

開発者は繰り返しの作業を避け、ビジネスロジックの実装に集中できます。

フレームワークの内部概観

多くのウェブフレームワークは、WSGIを基盤として動作します。

WSGIでは以下のような流れで動きます。

リクエストが届く
フレームワークはWSGIを通じてリクエスト情報を取得
定義されたルートやビュー関数に基づいてレスポンスを生成

静的ファイル配信の基本

CSSファイルや画像などの静的ファイルの配信は、WSGIアプリケーションやフレームワークだけでおこなうよりも、専用のウェブサーバーでおこなう方が効率的です。

その理由は以下のとおり。

パフォーマンス
専用のウェブサーバーは、静的ファイルの配信のために最適化されています。これに対して、WSGIアプリケーションやフレームワークは、主に動的コンテンツの生成と処理に特化しているため、静的ファイルの高速配信には最適ではありません。
キャッシング
専用のウェブサーバーは、静的ファイルのキャッシング機能を持っていることが一般的です。これにより、頻繁にアクセスされるファイルを効率的に配信でき、サーバーの負荷を軽減できます。
圧縮
ウェブサーバーは、gzipやBrotliなどの圧縮方法を使って、静的ファイルを圧縮して送信する機能を持っています。これにより、ネットワークの帯域使用量を削減し、ページのロード時間を短縮することができます。
セキュリティ
静的ファイルを専用のウェブサーバーで配信することで、WSGIアプリケーションやフレームワークからの分離が図られ、セキュリティのリスクを減少させることができます。
リソースの節約
ダイナミックコンテンツの生成にはCPUやメモリなどのリソースが必要です。静的ファイルの配信を専用のウェブサーバーに任せることで、これらのリソースをダイナミックコンテンツの生成に専念することができます。

ただし、開発時や小規模なアプリケーションでは、フレームワークの内蔵サーバーを使用して静的ファイルを配信することも一般的です。