<markdown> # Comment programmer un serveur web ?
* Côté client (c'est à dire ce qui s'affiche dans le navigateur du visiteur du site), on fait du HTML (contenu) + CSS (mise en page) + Javascript (aspect dynamique des pages).
* Mais comment programmer ce qu'il se passe côté serveur ? Exemple : lorsqu'on poste sur Faceb**k, Twitter, lorsqu'on uploade une photo en ligne, il faut bien que du code s'exécute sur un *serveur distant* pour enregistrer tout cela dans une base de données, etc.
C'est ce que nous allons voir ici.
## PHP
PHP est le langage par excellence pour programmer côté serveur. Statistique 2018 :
According to W3Techs' data, PHP is used by 78.9% of all websites with a known server-side programming language.
Pour démarrer avec PHP, la méthode est assez simple :
* Avoir un hébergement web (et un serveur web qui tourne dessus, comme par exemple Apache ou Nginx, mais c'est souvent le cas pré-installé)
* Créer un fichier `index.php` à la racine de son site :
<?php
echo "Hello world";
?>
* C'est tout! Il suffit d'ouvrir `https://example.com/monsite/index.php` dans son navigateur et ce “code” est executé pour en faire une page web.
Avantages :
* Il y a souvent rien à installer, car Apache et PHP sont installés par défaut sur les hébergements webs mutualisés. En gros, que se passe-t-il ? Lorsque Apache reçoit une requête pour `http://example.com/monsite/index.php`, il voit que c'est un .php et il passe la requête en interne à PHP (via [mod_php](https://stackoverflow.com/questions/2712825/what-is-mod-php/2712839#2712839), donc sans avoir à démarrer un nouveau process) qui exécute le code et produit une chaîne de caractères (string) en sortie, et Apache livre cela au “client” dans son navigateur.
* Cela est très rapide (à chaque requête, le process Apache qui s'occupe de cette requête [démarre un nouveau thread pour PHP](https://stackoverflow.com/questions/5171639/creation-of-new-process-for-each-request-of-web-page/5171656#5171656) et cela se fait très rapidement, lire aussi [cet article](https://abhinavsingh.com/how-does-php-echos-a-hello-world-behind-the-scene/) pour plus de détails)
* On peut [mixer très facilement du HTML et du PHP](https://www.php.net/manual/en/language.basic-syntax.phpmode.php).
## Python
Dans toute la suite, on supposera qu'un classique serveur web Apache tourne sur la machine. On supposera aussi que le `VirtualHost` soit réglé en `AllowOverride All` (c'est la valeur par défaut pour certaines versions d'Apache ; cela permet de définir des paramètres directement dans les fichiers `.htaccess`, ce qui est pratique):
``` <VirtualHost *:80>
ServerName example.com
DocumentRoot /home/www/example/
<Directory />
AllowOverride All
Require all granted
</Directory>
</VirtualHost>
```
### Méthode simple (old-school): mod_cgi
* Installer [mod_cgi](http://httpd.apache.org/docs/current/mod/mod_cgi.html) (mais il est souvent déjà installé) et l'activer avec `a2enmod cgi`.
* Créer un fichier `/home/www/example/app.py` ayant une permission en exécution:
```
#!/usr/bin/python3
print("Content-Type: text/html")
print("")
print("Hello world")
````
Dans `.htaccess`, faire figurer:
```
Options +ExecCGI
SetEnv PYTHONIOENCODING utf8
AddHandler cgi-script .py
```
* Visitez http://example.com/app.py, ça doit marcher!
NB: Utiliser CGI revient à démarrer un nouveau process (= un nouvel interpréteur Python) pour chaque requête, ce qui est potentiellement plus lent (dans mes tests 90ms Python 2.7 / 140ms Python 3, au lieu de 34ms avec `mod_python` ou `mod_wsgi`) que les méthodes détaillées ci-après.
### Méthode simple: mod_python
Il y a une [méthode relativement simple](https://stackoverflow.com/questions/58414076/how-to-let-the-webserver-e-g-apache-call-python-directly/58414570#58414570) pour faire de la programmation web en Python, avec une logique similaire à celle détaillée en PHP :
1. Installer le module `mod_python` :
apt-get install libapache2-mod-python
2. Créer un fichier `.htaccess` à la racine du site, pour indiquer que les fichiers .py doivent être traités par Python, contenant ceci :
AddHandler mod_python .py
PythonHandler mod_python.publisher
3. Créer un fichier `test.py` :
def index(req):
return("<html><body>Hello world</body></html>")
4. Ouvrir `https://www.example.com/test.py` dans le navigateur, ça marche !
Avantages :
* logique toute simple, identique à ce qu'on fait en PHP
* pas de librairie / framework à utiliser, c'est donc très léger
* *“Embedded mod_python embeds Python inside Apache; no process is forked”*, voir [ici](https://stackoverflow.com/questions/219110/how-python-web-frameworks-wsgi-and-cgi-fit-together/520194#520194), ce qui semble donc optimisé niveau performance (l'interpréteur Python n'a pas besoin de redémarrer un nouveau process pour chaque requête !)
### Méthode classique: avec un framework web (Bottle, Flask, etc.)
La méthode la plus courante pour faire du web en Python est assez différente des 2 méthodes présentées précédemment.
Contrairement à avoir, comme précédemment, pour chaque requête, un script qui s'exécute puis se termine, il s'agit ici d'avoir un process Python qui tourne en permanence, et attend les requêtes au fur et à mesure, dans une boucle infinie (Event loop).
Exemple :
from bottle import route, run, template
@route('/hello/<name>')
def hello(name):
return template('<b>Bonjour {{name}}</b>!', name=name)
@route('/')
def index():
return 'Bienvenue sur le site!'
run(host='localhost', port=8080) # boucle infinie, qui attend des requêtes sur le port 8080
On utilise classiquement un framework pour ça :
* [bottle.py](https://bottlepy.org/docs/dev/), c'est le plus simple que j'ai testé et il marche super bien. Avantage: c'est un micro-framework en [1 seul fichier .py](https://github.com/bottlepy/bottle/blob/master/bottle.py). * [Flask](https://flask.palletsprojects.com/), grosso modo pareil, peut-être un peu plus complet * Django, réputé comme très complet, jamais testé personnellement
Le code précédent fonctionne bien, mais “écoute” sur le port 8080, donc on peut y accéder avec `https://example.com:8080/`.
Comment donc “relier” ce process Python avec Apache qui écoute, quant à lui, sur le port 80 ?
* Soit avec une règle de réécriture d'URL pour rediriger les requêtes, d'Apache vers le serveur Python
Mettre ceci dans le `.htaccess` : ``` RewriteEngine On RewriteRule /(.*) http://localhost:8080/$1 [P,L] ``` Il faut aussi se débrouiller manuellement pour que le script Python tourne **sans arrêt**, même si on ferme la fenêtre du terminal / le SSH. Exemple dans Bash : ``` nohup python mysever.py & ``` ou avec `screen` (voir un tuto à ce sujet) : `screen -S pythonserver`, `python myserver.py`, puis CTRL+A+D pour "détacher" le terminal, ou avec `systemd`.
* Soit en faisant un “reverse proxy”
Ajouter cela dans la configuration Apache `<VirtualHost>` : ``` ProxyPass / http://localhost:8080/ ProxyPassReverse / http://localhost:8080/ ``` De même que pour le point précédent, il faut lancer le script `python` manuellement et s'assurer qu'il tourne continuellement.
* Soit avec `mod_wsgi`
Cette méthode est souvent plébiscitée, voir [ici](https://bottlepy.org/docs/dev/deployment.html#apache-mod-wsgi) pour un exemple complet avec Bottle + `mod_wsgi`.
On installe ce module Apache avec :
```
apt-get install libapache2-mod-wsgi
```
On remplace la dernière ligne de l'application Bottle (`run(host='localhost', port=8080)`) par `application = bottle.default_app()`, puis on met cela dans la config Apache :
```
<VirtualHost *:80>
ServerName example.com
WSGIScriptAlias / /home/www/example/app.py
<Directory />
AllowOverride All
Require all granted
</Directory>
</VirtualHost>
```
L'avantage de cette méthode avec `mod_wsgi` est que **c'est Apache** qui va s'occuper tout seul de lancer le script Python et il n'y a **plus besoin** à la main de démarrer le script .py et de s'arranger pour qu'il tourne continuellement (donc plus besoin de `nohup` ou `screen` comme dans l'exemple précédent).
Par contre, en testant `mod_wsgi` je suis tombé sur quelques problèmes: `import module` qui ne marche pas alors qu'il est [dans le même répertoire](https://stackoverflow.com/questions/59088010/wsgi-importerror-no-module-named-hello-module-in-the-same-directory-of-the-ma), des [Fatal Python error: PyEval_AcquireThread: NULL new thread state](https://stackoverflow.com/questions/18013356/fatal-python-error-pyeval-acquirethread) dans les logs Apache, etc. Bref, à voir à l'usage.
## Javascript
Oui on peut faire du Javascript côté serveur, c'est le cas notamment avec le framework très populaire [NodeJS](https://nodejs.org/).
Le principe est le même que dans le paragraphe précédemment, on a un process qui tourne en permanence, avec une boucle d'événements (event loop). On le démarre avec :
node app.js
Voici le code pour `app.js`:
var express = require('express');
var app = express();
app.get('/', function (req, res) {
res.send('Hello World!');
});
app.listen(8080, function () {
console.log('Example app running!');
});
## C
Pour les puristes ! In progress…
## A voir (divers)
### A lire…
Pour bien voir la différence CGI / FastCGI / mod_wsgi / mod_python:
https://www.electricmonk.nl/docs/apache_fastcgi_python/apache_fastcgi_python.html
### Comparaison de performance mod_php vs. mod_python
Créons un fichier `test.py`:
import time
def index(req):
return(str(time.time()))
un fichier `test.php`:
<?php
echo time();
?>
le `.htaccess` qui permet d'utiliser `mod_python`:
AddHandler mod_python .py PythonHandler mod_python.publisher
et enfin `index.html` pour tester le temps que prend chaque requête:
<div id="a">Click test.py</div> <div id="b">Click test.php</div>
<script type="text/javascript"> var start;
document.getElementById("a").onclick = function() {
start = Date.now()
var xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open("GET", "test.py");
xhr.onreadystatechange = function() { if (xhr.readyState === 4 && xhr.status === 200) { console.log(xhr.responseText); console.log(Date.now() - start); } }
xhr.send("");
}
document.getElementById("b").onclick = function() {
start = Date.now()
var xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open("GET", "test.php");
xhr.onreadystatechange = function() { if (xhr.readyState === 4 && xhr.status === 200) { console.log(xhr.responseText); console.log(Date.now() - start); } }
xhr.send("");
}
</script>
Ouvrons `index.html` dans le navigateur et regardons le contenu de la console.
Bilan :
* la différence entre `mod_php` et `mod_python` est imperceptible, j'ai environ 35 millisecondes dans les deux cas, ce qui correspond à mon ping avec le serveur
* je craignais que `mod_python` relance un interpréteur Python *pour chaque requête* (ce qui aurait été loooonnnnng… probablement au moins 100 ou 200 ms?) mais fort heureusement, non, donc c'est parfait! Voir aussi [ici](#methode_simple_mais_bizarrement_assez_peu_mise_en_avant) à ce sujet.
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