Neste guia, exploraremos uma variedade de servidores web Python que podem ser utilizados para a implementação de suas aplicações construídas em Python.
Iniciaremos com uma compreensão do funcionamento dos servidores web e a importância das interfaces de gateway de servidor. Em seguida, analisaremos uma lista de servidores web Python, destacando seus principais atributos. A grande maioria desses servidores está disponível como pacotes PyPI, prontos para serem instalados e utilizados em seus projetos.
Vamos começar!
O que define um Servidor Web?
Ao desenvolver uma aplicação Python, você normalmente emprega um servidor de desenvolvimento para testar seu aplicativo. No entanto, após a conclusão do desenvolvimento, será necessário implementar sua aplicação em um servidor de nível de produção. Dentre as diversas camadas de funcionalidades adicionadas, um servidor web deve possuir a funcionalidade fundamental de um servidor HTTP.
Um servidor web Python deve ser capaz de processar requisições HTTP (requisições como GET, PUT e POST) de clientes, como navegadores web, e retornar as respostas. Essas respostas podem incluir o código de status HTTP indicando se a requisição foi processada com sucesso ou não. Podem também consistir em páginas web HTML e dados semiestruturados, como JSON, XML e outros.
Entendendo ASGI e WSGI: Interfaces de Gateway de Servidor
Imagine que você desenvolveu uma aplicação Python utilizando um framework de sua preferência, por exemplo, Django ou Flask. Um servidor convencional pode não conseguir compreender e processar as requisições direcionadas à aplicação Python. É nesse contexto que as interfaces de gateway de servidor entram em cena.
Essa interface de gateway pode ser uma interface de gateway de servidor web (WSGI) ou uma interface de gateway de servidor assíncrona (ASGI). O servidor web recebe uma requisição de um cliente e a redireciona para a interface de gateway de servidor. A interface (WSGI/ASGI) interage com a aplicação Python por meio de uma função ou método (callable) exposto.
A Interface de Gateway de Servidor Web (WSGI) trata as requisições de forma sequencial. Se houver várias requisições HTTP lentas, isso impactará a taxa de transferência.
A Interface de Gateway de Servidor Assíncrona (ASGI) é uma evolução do WSGI e possui a capacidade de gerenciar requisições de maneira assíncrona.
Considere que uma requisição em processamento requer uma leitura do banco de dados (que pode levar um tempo considerável) e está aguardando a resposta. Enquanto a primeira requisição aguarda, o ASGI pode processar uma segunda requisição que chegou.
Isso contrasta com o WSGI, onde a primeira requisição precisa ser concluída para que a segunda seja processada. Portanto, o uso do ASGI pode resultar em um aumento na taxa de transferência. Além disso, o ASGI permite que você utilize recursos assíncronos do Python em sua aplicação.
Servidores Web Python
A seguir, apresentamos uma lista de servidores web que podem ser utilizados em suas aplicações Python. Incluímos também alguns frameworks que oferecem suporte direto a servidores prontos para produção. Esta lista não é exaustiva e as sugestões de servidores web abaixo não seguem uma ordem específica.
Uvicorn
Se você tem experiência com o desenvolvimento de aplicações utilizando o FastAPI, provavelmente já se deparou com o Uvicorn, uma implementação de servidor web. O Uvicorn é uma implementação de servidor ASGI para Python.
Para instalar o Uvicorn e suas dependências associadas através do pip, execute o seguinte comando:
$ pip install uvicorn[standard] # inclui a instalação de dependências opcionais e baseadas em Cython
As principais características do Uvicorn são:
- Implementação ASGI.
- Suporte para execução de aplicações a partir de um ambiente Python assíncrono.
- Ferramenta de linha de comando com um conjunto amplo de opções.
- Suporte para execução de aplicações a partir de funções de fábrica.
- Oferece recursos para controlar instâncias do servidor de forma programática.
Gunicorn
Gunicorn é um servidor WSGI para aplicações Python, conhecido por seus recursos avançados de gerenciamento de processos.
O Uvicorn disponibiliza uma classe de worker Gunicorn, permitindo que você aproveite os benefícios de desempenho e gerenciamento de processos simultaneamente. Esta página de documentação contém detalhes sobre como implantar o Gunicorn.
Se você possui Python 3.5 ou versão posterior, pode instalar o Gunicorn através do pip:
$ pip install gunicorn
Os principais atributos do Gunicorn são:
- Simples e rápido.
- Compatível com diversos frameworks web.
- Suporte para utilização com um servidor proxy HTTP.
- Gerenciamento avançado de processos.
CherryPy
CherryPy é um framework web Python – assim como Django, Flask e FastAPI – mas não tão conhecido quanto esses frameworks. Com diversas versões estáveis, o CherryPy existe e evolui como um framework completo há mais de uma década. Além disso, possui uma comunidade de desenvolvedores que o apoia.
Você pode conferir o interessante “Zen of CherryPy”, que transmite a essência de que o CherryPy é um framework simples e minimalista, porém poderoso.
O CherryPy é um framework Python e não um servidor web, mas está nesta lista porque oferece suporte nativo a um servidor de nível de produção – o que é diferente da maioria dos outros frameworks.
Para instalar o CherryPy e iniciar, execute:
$ pip install CherryPy
As principais características do CherryPy são:
- Framework Pythonic que utiliza Python orientado a objetos; ideal para iniciantes.
- Suporte para um servidor HTTP pronto para produção, Cheroot.
- Mais fácil de aprender do que outros frameworks web, como Django.
- Suporte para criar e implementar aplicações web simples em microsserviços.
Daphne
Django é um dos frameworks web Python mais populares. Se você já desenvolveu aplicações com Django, provavelmente já utilizou o servidor web Daphne. Daphne é uma das primeiras implementações de servidor ASGI e é utilizada como referência para outras implementações de servidores ASGI.
Daphne está disponível como um pacote PyPI que pode ser instalado utilizando pip.
$ pip install daphne
Aqui está um tutorial detalhado que o guiará na criação de uma aplicação Python completa e pronta para produção.
As principais características do Daphne são:
- Amplamente adotado em ambientes de produção.
- Referência para todas as implementações de servidor ASGI.
- Suporte para protocolos HTTP, HTTP2 e WebSocket.
Trio Python
O projeto Trio tem como objetivo fornecer recursos de E/S assíncrona de nível de produção: suporte para E/S paralela e simultaneidade. Este projeto também possui diversas bibliotecas web e HTTP Python.
Você pode instalar a versão mais recente do Trio (junho de 2022) através do PyPI.
$ pip install trio
A seguir, apresentamos uma lista de bibliotecas Trio úteis para programação web com Python:
- hypercorn: Hypercorn é um servidor ASGI que oferece suporte a HTTP.
- muffin: Muffin é um framework web ASGI para Python.
- startlette: Starlette é um framework ASGI leve.
- trio-websocket: suporte para servidor e cliente WebSocket.
- httpx: cliente HTTP para Python.
Twisted Networking
Twisted é um framework para aplicações Python. Este framework orientado a eventos inclui um módulo para programação web chamado twisted.web.
Você pode instalar o Twisted e os módulos associados usando pip:
$ pip install Twisted
As principais características do Twisted são:
- Recursos amigáveis ao desenvolvedor, como teste de unidade e verificação de código estático.
- twisted.web oferece um servidor WSGI e suporte para clientes e servidores HTTP.
AIOHTTP
AIOHTTP é uma biblioteca Python que fornece recursos do lado do cliente e do servidor através de APIs de cliente e servidor.
Aqui está um vídeo útil que explica os recursos de programação assíncrona no lado do cliente para acelerar as requisições às APIs.
Os principais recursos do AIOHTTP são:
- Suporte para funcionalidades de servidor e cliente HTTP.
- Suporte para registro (logging) para facilitar a depuração; fornece registro para cliente, servidor, websockets e mais.
- Suporte nativo para testes através do plugin pytest para testes: pytest-aiohttp, disponível como um pacote PyPI.
Tornado
Tornado é mais um framework web Python que oferece suporte a redes assíncronas. Nos últimos anos, houve diversas versões estáveis do Tornado – a versão mais recente, 6.2, foi lançada em julho de 2022. Atualmente, o Tornado oferece suporte ao Python 3.7 e versões posteriores.
Como a maioria dos pacotes nesta lista, o Tornado também pode ser instalado através do pip:
$ pip install tornado
As principais características do Tornado são:
- Suporte para servidor HTTP tornado.httpserver e cliente.
- Escalável e utiliza E/S de rede sem bloqueio.
- Ideal para aplicações que exigem conectividade por um intervalo de tempo consideravelmente longo.
- Utilitários para registro, teste de unidade e mais.
- Integração facilitada com serviços de autenticação.
Meinheld
Meinheld é um servidor WSGI para Python. Ele utiliza e constrói sobre bibliotecas já existentes para tratamento de eventos e processamento de requisições HTTP.
Você pode instalar o Meinheld usando pip:
$ pip install meinheld
Algumas das características do Meinheld são:
- Utiliza a biblioteca http-parser para gerenciar as requisições HTTP recebidas.
- Construído sobre a biblioteca picoev para tratamento de eventos.
Conclusão
Espero que esta lista de servidores web Python tenha sido útil. Certifique-se de experimentar estas ferramentas em seus projetos futuros. Listamos os principais recursos; para compreender plenamente as dependências e como elas funcionam, será necessário utilizá-las em suas aplicações. 👩🏽💻
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