Как написать веб-сервер на Python: от простого к сложному

Пример 1: Сервер с маршрутизацией по URL и параметрами

Ниже показан кастомный обработчик, который различает пути и возвращает разные ответы. Также демонстрируется извлечение параметров из строки запроса.

from http.server import HTTPServer, BaseHTTPRequestHandler
from urllib.parse import urlparse, parse_qs

class RouterHandler(BaseHTTPRequestHandler):
    def do_GET(self):
        parsed = urlparse(self.path)
        path = parsed.path
        params = parse_qs(parsed.query)

        if path == '/hello':
            name = params.get('name', ['гость'])[0]
            message = f"<h1>Привет, {name}!</h1>"
        elif path == '/time':
            from datetime import datetime
            message = f"<p>Текущее время: {datetime.now()}</p>"
        else:
            message = '<h1>Страница не найдена</h1>'

        self.send_response(200)
        self.send_header('Content-type', 'text/html; charset=utf-8')
        self.end_headers()
        self.wfile.write(message.encode('utf-8'))

server = HTTPServer(('localhost', 8000), RouterHandler)
print('Сервер с маршрутизацией запущен на :8000')
server.serve_forever()

При запросе http://localhost:8000/hello?name=Анна → выведется "Привет, Анна!"
При запросе http://localhost:8000/time → выведется текущее время

Этот пример иллюстрирует базовую маршрутизацию, которую можно расширить до полноценного веб-фреймворка.

Пример 2: Сервер с поддержкой CGI-скриптов

Модуль http.server позволяет запускать CGI-скрипты, если указать CGIHTTPRequestHandler. Это нужно для выполнения внешних программ в ответ на запрос.

from http.server import CGIHTTPRequestHandler, HTTPServer
import os

os.chdir('/path/to/cgi-bin')  # директория со скриптами
server = HTTPServer(('localhost', 8080), CGIHTTPRequestHandler)
print('CGI сервер запущен')
server.serve_forever()

В директории cgi-bin должны находиться исполняемые файлы (например, Python-скрипты с #!/usr/bin/env python). При запросе к /script.py сервер запустит скрипт и вернёт его вывод. Вариант подходит для интеграции с legacy-системами.

Пример 3: Потоковый сервер с ThreadingHTTPServer для параллельной обработки

По умолчанию HTTPServer обрабатывает запросы последовательно. Для параллельной обработки используется ThreadingHTTPServer (Python 3.7+).

from http.server import HTTPServer, BaseHTTPRequestHandler
from socketserver import ThreadingMixIn

class ThreadingServer(ThreadingMixIn, HTTPServer):
    pass

class SlowHandler(BaseHTTPRequestHandler):
    def do_GET(self):
        import time
        time.sleep(2)  # имитация долгой операции
        self.send_response(200)
        self.end_headers()
        self.wfile.write(b'Done')

server = ThreadingServer(('localhost', 8080), SlowHandler)
print('Потоковый сервер запущен')
server.serve_forever()

Этот сервер может обрабатывать несколько запросов одновременно, каждый в своём потоке. Полезно, когда запросы выполняют длительные операции (например, чтение файлов).

Пример 4: Сервер с логированием запросов в файл

Для отладки и мониторинга можно добавить запись всех запросов в лог-файл с временными метками.

from http.server import HTTPServer, BaseHTTPRequestHandler
import logging

logging.basicConfig(filename='server.log', level=logging.INFO,
                    format='%(asctime)s - %(message)s')

class LoggedHandler(BaseHTTPRequestHandler):
    def do_GET(self):
        logging.info(f'GET {self.path} from {self.client_address}')
        self.send_response(200)
        self.send_header('Content-type', 'text/plain')
        self.end_headers()
        self.wfile.write(b'Logged')

server = HTTPServer(('localhost', 8888), LoggedHandler)
server.serve_forever()

Содержимое server.log:
2025-03-25 12:34:56,789 - GET /test from ('127.0.0.1', 54321)

Можно расширить для записи POST-данных, кодов ответов и т.д.

Пример 5: Использование http.server в связке с шаблонами (f-строки и условный вывод)

Для генерации динамического HTML можно использовать f-строки или шаблонизатор, например, string.Template.

from http.server import HTTPServer, BaseHTTPRequestHandler
from string import Template

class TemplateHandler(BaseHTTPRequestHandler):
    def do_GET(self):
        template = Template('''<html>
<head><title>$title</title></head>
<body><h1>$message</h1></body>
</html>''')
        content = template.substitute(title='Динамическая страница',
                                      message='Привет из шаблона!')
        self.send_response(200)
        self.send_header('Content-type', 'text/html; charset=utf-8')
        self.end_headers()
        self.wfile.write(content.encode('utf-8'))

server = HTTPServer(('localhost', 8080), TemplateHandler)
server.serve_forever()

Этот подход позволяет легко менять содержимое без конкатенации строк. Для сложных шаблонов можно использовать Jinja2.