如何为在Ubuntu 16.04  Flask应用程序与uWSGI和Nginx的

介绍

在本指南中，我们将在Ubuntu 16.04上使用Flask微框架设置一个简单的Python应用程序。 这篇文章的大部分将是关于如何设置uWSGI应用程序服务器启动应用程序和Nginx充当前端逆向代理。

先决条件

在开始本指南之前，您应该在服务器上配置非root用户。 这个用户需要具有sudo权限，以便可以执行管理功能。 要了解如何设置的，按照我们最初的服务器设置指南 。

要了解更多关于uWSGI，我们的应用服务器和WSGI规范，你可以阅读的链接部分本指南 。 了解这些概念将使本指南更容易遵循。

当您准备好继续时，请继续阅读。

从Ubuntu存储库安装组件

我们的第一步是安装我们需要的所有零件，从存储库。 我们将安装pip ，Python的包管理器，以便安装和管理我们的Python组件。 我们还将获得构建uWSGI所需的Python开发文件，我们也将安装Nginx。

我们需要更新本地包索引，然后安装这些包。 您需要的包取决于您的项目是使用Python 2还是Python 3。

如果您正在使用Python 2，请键入：

sudo apt-get update
sudo apt-get install python-pip python-dev nginx

相反，如果你正在使用Python 3，键入：

sudo apt-get update
sudo apt-get install python3-pip python3-dev nginx

创建Python虚拟环境

接下来，我们将设置一个虚拟环境，以便将Flask应用程序与系统上的其他Python文件隔离开来。

通过安装启动virtualenv使用包pip 。

如果您正在使用Python 2，请键入：

sudo pip install virtualenv

如果您正在使用Python 3，键入：

sudo pip3 install virtualenv

现在，我们可以为我们的Flask项目创建一个父目录。 在创建目录后移动到目录：

mkdir ~/myproject
cd ~/myproject

我们可以创建一个虚拟环境来存储Flask项目的Python需求，方法是键入：

virtualenv myprojectenv

这将安装Python的本地副本和pip变成一个名为myprojectenv项目目录之内。

在我们在虚拟环境中安装应用程序之前，我们需要激活它。 您可以键入以下内容：

source myprojectenv/bin/activate

您的提示将更改为表示您现在在虚拟环境中操作。 它看起来像这样( myprojectenv ) user @ host :~/ myproject $ 。

设置Flask应用程序

既然你在你的虚拟环境中，我们可以安装Flask和uWSGI，并开始设计我们的应用程序：

安装Flask和uWSGI

我们可以使用本地实例pip安装瓶和uWSGI。 键入以下命令以获取这两个组件：

pip install uwsgi flask

创建示例应用程序

现在我们有Flask可用，我们可以创建一个简单的应用程序。 Flask是一个微框架。 它不包括许多更全功能的框架可能的工具，并且主要作为一个模块，您可以导入到您的项目，以帮助您初始化Web应用程序。

当你的应用程序可能会比较复杂，我们将创建我们在一个文件中，我们将其称为瓶应用myproject.py ：

nano ~/myproject/myproject.py

在这个文件中，我们将放置我们的应用程序代码。 基本上，我们需要导入Flask并实例化一个Flask对象。 我们可以使用它来定义在请求特定路由时应该运行的函数：

from flask import Flask
app = Flask(__name__)

@app.route("/")
def hello():
    return "<h1 style='color:blue'>Hello There!</h1>"

if __name__ == "__main__":
    app.run(host='0.0.0.0')

这基本上定义了访问根域时要呈现的内容。 保存并在完成后关闭文件。

如果您遵循初始服务器设置指南，则应启用UFW防火墙。 为了测试我们的应用程序，我们需要允许访问端口5000。

键入以下命令打开端口5000：

sudo ufw allow 5000

现在，您可以通过键入以下内容来测试您的Flask应用程序：

python myproject.py

访问您的服务器的域名或IP地址后面:5000在Web浏览器：

http://server_domain_or_IP:5000

你应该看到这样的：

完成后，在终端窗口中按CTRL-C几次以停止Flask开发服务器。

创建WSGI入口点

接下来，我们将创建一个文件，作为我们的应用程序的入口点。 这将告诉我们的uWSGI服务器如何与应用程序交互。

我们将调用文件wsgi.py ：

nano ~/myproject/wsgi.py

该文件是非常简单的，我们可以简单地从我们的应用程序导入Flask实例，然后运行它：

from myproject import app

if __name__ == "__main__":
    app.run()

保存并在完成后关闭文件。

配置uWSGI

我们的应用程序现在已经写好，我们的入口点已经建立。 我们现在可以进入uWSGI。

测试uWSGI服务

我们要做的第一件事是测试，以确保uWSGI可以服务于我们的应用程序。

我们可以通过简单地传递它的入口点的名称来做到这一点。 这由模块（减去的名称构成.py扩展，像往常一样）加上应用程序内调用的名称。 对我们来说，这将是wsgi:app 。

我们还需要指定插槽，以便它将一个公开的接口和协议上启动，这样它会使用HTTP而不是的uwsgi二进制协议。 我们将使用我们之前打开的相同端口号：

uwsgi --socket 0.0.0.0:5000 --protocol=http -w wsgi:app

访问您的服务器的域名或IP地址有:5000追加到Web浏览器最终再次：

http://server_domain_or_IP:5000

您应该再次看到您的应用程序的输出：

当您确认它正常工作时，请在终端窗口中按CTRL-C。

我们现在已经完成了我们的虚拟环境，因此我们可以停用它：

deactivate

任何Python命令现在将再次使用系统的Python环境。

创建uWSGI配置文件

我们测试了uWSGI能够为我们的应用程序服务，但我们需要更强大的长期使用。 我们可以使用我们想要的选项创建一个uWSGI配置文件。

让我们把在我们的项目目录，并调用它myproject.ini ：

nano ~/myproject/myproject.ini

在内部，我们将开始与[uwsgi]让uWSGI知道应用设置标题。 我们将指定参照我们的模块wsgi.py文件，减去扩展，并且该文件中的调用被称为“应用程序”：

[uwsgi]
module = wsgi:app

接下来，我们将告诉uWSGI在主模式下启动，并生成五个工作进程来提供实际请求：

[uwsgi]
module = wsgi:app

master = true
processes = 5

当我们测试时，我们在网络端口上暴露uWSGI。 但是，我们将使用Nginx处理实际的客户端连接，然后将请求传递给uWSGI。 因为这些组件在同一台计算机上操作，所以优选Unix套接字，因为它更安全和更快。 我们将调用Socket myproject.sock并将其放在此目录中。

我们还必须更改套接字上的权限。 我们稍后将给予uWSGI进程的Nginx组所有权，因此我们需要确保套接字的组所有者可以从其中读取信息并写入它。 我们还将通过添加“vacuum”选项在进程停止时清理套接字：

[uwsgi]
module = wsgi:app

master = true
processes = 5

socket = myproject.sock
chmod-socket = 660
vacuum = true

我们需要做的最后一件事是设置die-on-term选择。 这可以帮助确保init系统和uWSGI具有关于每个过程信号意味着什么的相同假设。 设置此操作将对齐两个系统组件，实现预期的行为：

[uwsgi]
module = wsgi:app

master = true
processes = 5

socket = myproject.sock
chmod-socket = 660
vacuum = true

die-on-term = true

您可能已经注意到，我们没有指定像从命令行那样的协议。 这是因为，在默认情况下，uWSGI讲得使用uwsgi协议，一个快速二进制协议设计与其他服务器进行通信。 Nginx可以本地说这个协议，所以最好使用它，而不是通过HTTP强制通信。

完成后，保存并关闭文件。

创建systemd单元文件

下一个我们需要关心的是systemd服务单元文件。 创建systemd单元文件将允许Ubuntu的init系统自动启动uWSGI并在服务器启动时为我们的Flask应用程序提供服务。

在/ etc / systemd / system目录中创建以.service结尾的单元文件，以开始：

sudo nano /etc/systemd/system/myproject.service

里面，我们将在开始[Unit]部分，它是用来指定的元数据和依赖关系。 我们将在这里描述我们的服务，并告诉init系统只有在达到网络目标后才启动：

[Unit]
Description=uWSGI instance to serve myproject
After=network.target

接下来，我们将打开[Service]部分。 我们将指定我们希望进程运行的用户和组。 我们将给予流程的常规用户帐户所有权，因为它拥有所有相关文件。 我们将给组所有权的www-data组，以便Nginx的可以与uWSGI过程很容易沟通。

然后，我们将映射出工作目录，并设置PATH环境变量，所以init系统知道我们该进程的可执行文件的位置（我们的虚拟环境中）。 然后我们将指定启动服务的命令。 Systemd要求我们给出在我们的虚拟环境中安装的uWSGI可执行文件的完整路径。 我们将传递我们在项目目录中创建的.ini配置文件的名称：

[Unit]
Description=uWSGI instance to serve myproject
After=network.target

[Service]
User=sammy
Group=www-data
WorkingDirectory=/home/sammy/myproject
Environment="PATH=/home/sammy/myproject/myprojectenv/bin"
ExecStart=/home/sammy/myproject/myprojectenv/bin/uwsgi --ini myproject.ini

最后，我们将添加一个[Install]部分。 这将告诉systemd什么链接这个服务，如果我们启用它在启动时启动。 我们希望在常规多用户系统启动并运行时启动此服务：

[Unit]
Description=uWSGI instance to serve myproject
After=network.target

[Service]
User=sammy
Group=www-data
WorkingDirectory=/home/sammy/myproject
Environment="PATH=/home/sammy/myproject/myprojectenv/bin"
ExecStart=/home/sammy/myproject/myprojectenv/bin/uwsgi --ini myproject.ini

[Install]
WantedBy=multi-user.target

这样，我们的systemd服务文件就完成了。 保存并立即关闭。

我们现在可以启动我们创建的uWSGI服务，并启用它，以便它在启动时启动：

sudo systemctl start myproject
sudo systemctl enable myproject

配置Nginx到代理请求

我们的uWSGI应用程序服务器现在应该启动并运行，等待项目目录中的套接字文件上的请求。 我们需要配置Nginx的对Web请求传递到使用套接字uwsgi协议。

通过创建的Nginx的一个新的服务器模块的配置文件开始sites-available目录。 我们将简单地称之为myproject保持符合指南的其余部分：

sudo nano /etc/nginx/sites-available/myproject

打开一个服务器块，并告诉Nginx监听默认端口80.我们还需要告诉它使用这个块来请求我们服务器的域名或IP地址：

server {
    listen 80;
    server_name server_domain_or_IP;
}

我们需要添加的唯一的另一件事是一个匹配每个请求的位置块。 在此块中，我们将包括uwsgi_params文件，指定需要被设置一些一般uWSGI参数。 然后，我们将通过请求，我们使用定义的插座uwsgi_pass指令：

server {
    listen 80;
    server_name server_domain_or_IP;

    location / {
        include uwsgi_params;
        uwsgi_pass unix:/home/sammy/myproject/myproject.sock;
    }
}

这实际上是我们需要为我们的应用程序服务。 保存并在完成后关闭文件。

为了使我们刚刚创建的Nginx的服务器模块配置，文件链接到sites-enabled目录：

sudo ln -s /etc/nginx/sites-available/myproject /etc/nginx/sites-enabled

使用该目录中的文件，我们可以通过键入以下内容来测试语法错误：

sudo nginx -t

如果这返回没有指示任何问题，我们可以重新启动Nginx进程读取我们的新配置：

sudo systemctl restart nginx

我们需要做的最后一件事是再次调整我们的防火墙。 我们不再需要通过端口5000访问，因此我们可以删除该规则。 然后我们可以允许访问Nginx服务器：

sudo ufw delete allow 5000
sudo ufw allow 'Nginx Full'

您现在应该可以在您的网络浏览器中访问您的服务器的域名或IP地址：

http://server_domain_or_IP

您应该会看到您的应用程序输出：

配置Nginx后，下一步应该是使用SSL / TLS确保流量到服务器。 这很重要，因为没有它，所有信息，包括密码都通过网络以纯文本发送。

获取SSL证书以确保流量的最简单方法是使用Let's Encrypt。 按照本指南设置让我们Nginx的加密在Ubuntu 16.04。

结论

在本指南中，我们在Python虚拟环境中创建了一个简单的Flask应用程序。 我们创建一个WSGI入口点，以便任何支持WSGI的应用程序服务器可以与它接口，然后配置uWSGI应用程序服务器以提供此功能。 然后，我们创建了一个systemd服务文件，以在引导时自动启动应用程序服务器。 我们创建了一个Nginx服务器块，将Web客户端流量传递到应用程序服务器，中继外部请求。

Flask是一个非常简单但非常灵活的框架，旨在为您的应用程序提供功能，而不会对结构和设计造成过多的限制。 您可以使用本指南中描述的常规来为您设计的Flask应用程序提供服务。