Architektura serwera WWW — cichy silnik

Serwer WWW w Pytigonie nie jest pojedynczym bytem — to warstwowa abstrakcja, która dostosowuje się do swojego otoczenia. Programujesz na localhoście? Produkcja za Nginxem? Uruchamianie wewnątrz kontenera Docker? Warstwa serwerowa Pytigona obsłuży każdy z tych przypadków bez zmiany choćby jednej linijki kodu aplikacji.

Stos serwerowy

[graphviz]

Obsługa wielu protokołów

Serwer Pytigona posługuje się jednocześnie wieloma protokołami, z których każdy jest zoptymalizowany pod inny wzorzec komunikacji:

HTTP/REST — kręgosłup

Każdy widok Django w Pytigonie pełni jednocześnie rolę punktu końcowego REST. Generyczne widoki tabel automatycznie udostępniają operacje list, add, edit i delete przez HTTP. Dodaj ?format=json do dowolnego adresu URL listy, a zamiast tabel HTML otrzymasz dane w formacie odczytywalnym maszynowo.

Kluczowe punkty końcowe podążają za następującą strukturą adresów URL:

[app_name]/table/[TableName]/                              → HTML table (list view)
[app_name]/table/[TableName]/list/                          → AJAX list data
[app_name]/table/[TableName]/[id]/edit/                     → Edit form
[app_name]/table/[TableName]/add/                           → Add form
[app_name]/table/[TableName]/action/[action_name]/          → Custom actions
[app_name]/table/[TableName]/[id]/[target]/[view_type]/     → Complex view

WebSockets — przewód pod napięciem

Django Channels zapewnia obsługę WebSocketów do dwukierunkowej komunikacji w czasie rzeczywistym. Pytigon rozszerza to o:

  • Konsumentów kanałów — definiuj konsumentów dla poszczególnych aplikacji w pliku consumers.py
  • Komunikaty oparte na pokojach — grupuj połączenia w logiczne pokoje
  • Integrację z zadaniami — zadania w tle mogą wypychać aktualizacje do klientów WebSocket
  • Automatyczne ponowne łączenie — logika ponownego łączenia po stronie klienta z wykładniczym odczekiwaniem (exponential backoff)

GraphQL — precyzyjne zapytanie

Dla aplikacji, które wymagają drobnoziarnistego pobierania danych, Pytigon integruje GraphQL poprzez system ObjectType z Django. Zdefiniuj swój schemat, a klienci będą mogli żądać dokładnie tych pól, których potrzebują — ni mniej, ni więcej.

XML-RPC — pomost do przeszłości

Do integracji z systemami starszej generacji Pytigon udostępnia punkty końcowe XML-RPC. Zadania w tle można rejestrować jako funkcje RPC, wywoływalne z dowolnego klienta XML-RPC.

Pomost ASGI

Pytigon zawiera niestandardowy pomost ASGI (schhttptools.asgi_bridge), który umożliwia komunikację między klientem desktopowym a wbudowanym serwerem. Pomost ten:

  1. Uruchamia lokalny serwer ASGI przy starcie aplikacji desktopowej
  2. Automatycznie obsługuje uwierzytelnianie (klient desktopowy jest zaufany)
  3. Kieruje połączeniami WebSocket na potrzeby funkcji czasu rzeczywistego
  4. Zarządza cyklem życia serwera — start przy uruchomieniu aplikacji, zatrzymanie przy jej zamknięciu

Tryb deweloperski a produkcyjny

Tryb deweloperski

python manage.py runserver

Serwer deweloperski Django. Automatyczne przeładowywanie (hot-reloading). Pasek debugowania. Wszystkie miłe rzeczy, które programiści uwielbiają. Plus Daphne do obsługi WebSocketów.

Tryb produkcyjny

Na produkcji Pytigon zaleca:

Nginx → Gunicorn (WSGI) + Daphne (ASGI) → Django

Nginx obsługuje: - Serwowanie plików statycznych - Terminację SSL - Równoważenie obciążenia - Buforowanie żądań

Gunicorn obsługuje WSGI (standardowy HTTP), a Daphne obsługuje ASGI (WebSockety). Oba wskazują na tę samą aplikację Django.

Wdrożenie w Dockerze

Tryby AppImage i kontenera Docker pakują wszystko — serwer, komponenty klienckie i łączniki baz danych — w jedną przenośną jednostkę. Idealne do środowisk deweloperskich i niewielkich wdrożeń, gdzie narzut pełnej konfiguracji produkcyjnej nie jest uzasadniony.

Renderowanie po stronie serwera i generowanie dokumentów

Serwer nie tylko serwuje strony WWW. Generuje również:

  • Dokumenty PDF — przy użyciu silnika renderującego schhtml, konwertującego szablony .ihtml na pliki PDF idealne co do piksela
  • Dokumenty ODF — Open Document Format zapewniający zgodność z pakietami biurowymi
  • Arkusze XLSX — arkusze zgodne z Excelem, z formułami i formatowaniem
  • Eksport CSV — do wymiany danych
  • Treść e-maili — wiadomości HTML renderowane z tego samego systemu szablonów

Każdy format wyjściowy używa innego kontekstu urządzenia (basedc, pdfdc, xlsxdc itd.), ale tego samego szablonu i potoku renderowania.

Uwierzytelnianie i autoryzacja

Pytigon nadbudowuje się na systemie uwierzytelniania Django:

  • Integracja z django-allauth — logowanie społecznościowe przez Google, Facebook, GitHub itd.
  • Dostawca OAuth2 — Pytigon może pełnić rolę serwera autoryzacji OAuth2
  • Filtrowanie menu na podstawie uprawnień — pozycje menu automatycznie ukrywają się lub pokazują w zależności od uprawnień użytkownika
  • Filtrowanie na poziomie wierszy — modele mogą definiować filter_by_permissions(), aby ograniczać, które wiersze widzi użytkownik
  • Obsługa JWT — do uwierzytelniania API

Kwestie wydajności

  • Pula połączeń z bazą danych — wbudowane połączenia trwałe Django
  • Buforowanie szablonów — skompilowane szablony .ihtml → .html są buforowane
  • Wersjonowanie plików statycznych — unieważnianie pamięci podręcznej przez haszowanie treści
  • Leniwe ładowanie — tabele ładują dane na żądanie przez AJAX
  • Optymalizacja QuerySet — widoki generyczne automatycznie stosują select_related i prefetch_related, gdzie to możliwe
?: Webserver ?: Webserver