Nginx+uwsgi+Flask部署

上次我们介绍了如何 使用TensorFlow Serving进行模型的部署，但是TensorFlow Serving上的模型接受的输入是计算图的placeholder, 输出的是指定的要获取的变量，因此我们需要一个中间web服务先进行数据预处理，将转化好的数据发送给serving，最后对从serving接收到的结果进行后处理。这篇文章就介绍一个简单的Nginx+uwsgi+Flask的部署方案。

一、概念

Flask: 轻量级web frame，用于路由和业务逻辑处理，有自带的简单webserver，但是是单进程，只适用于开发模式，无法支撑生产环境。类似的web框架还有django，tornado，webpy，bottle等。
WSGI：Web Server Gateway Interface（网络服务器网关接口）的缩写，是一种描述web server如何与web application通信的规范。
uwsgi: 是一种uWSGI自有的协议，用于定义传输信息的类型，能够将web请求的参数/属性，转换成python中相应的数据结构，以便于上层的Python代码不用关注底层细节。一般提到uwsgi，也会指代uWSGI服务器。
uWSGI：是一个C实现的web服务器，支持WSGI协议、uwsgi协议、http协议等，是Nginx和Flask之间的连接件。多进程，失败可自动重启，可做负载均衡。
Gunicorn：Green Unicorn，移植自Ruby的Unicorn项目，也是一个python的WSGI服务器。

Nginx: Nginx收到请求后会转发给uWSGI或Gunicorn服务器处理。其实没有Nginx也可以支撑服务，但一般加一层Nginx有一些优点，例如可以多个web服务都监听80端口，暴露在外网中更安全，对静态资源的处理更好，负载均衡做得更好等。

二、安装配置

Flask

安装Flask

pip install flask

编写Flask程序flask_web.py，在处理业务逻辑的类YourModel中进行数据预处理、从TensorFlow Serving获取结果、结果后处理等操作。

from concurrent import futures
from flask import Flask, request
from flask import jsonify
from filename import YourModel 
#filename.py中的YourModel类中封装了对数据、模型和结果的所有操作

application = Flask(__name__)
model = YourModel()

@application.route('/recognize', methods=['POST'])
def reply():
    req_msg = request.form['msg']
    entities = model.recognize(req_msg)
    return jsonify({'entity': entities})

if __name__ == '__main__':
# 本地测试时可用127.0.0.1，要对外开放时改为0.0.0.0
    application.run(host='0.0.0.0', port=5000)

2.安装配置uwsgi

pip install uwsgi 

如果使用了virtualenv，则在激活虚拟环境后安装uwsgi，并且需要再uwsgi的配置文件中指明虚拟环境路径。下面是一个基础的uwsgi配置文件，命名为uwsgi.ini：

[uwsgi]
socket = 127.0.0.1:8081
#由于外部还要嵌套Nginx，这里可以使用socket进行通信，如果Nginx和uwsgi部署在同一台机器上，直接使用127.0.0.1
#如果外部直接通过uwsgi访问服务，需将socket改为http-socket或者http，将127.0.0.1改为0.0.0.0
chdir = /path/to/yourproject
#项目目录
virtualenv =/path/to/venv
#虚拟环境所在路径
wsgi-file = flask_web.py
#编写flask代码的py文件
callable = application
#Flask应用对象
plugin = python
master = true
#启动主进程，来管理其他进程
vacuum = true
#设置退出后清理文件
chmod-socket = 664
stats = 0.0.0.0:9191
listen = 4096
#监听队列大小，默认100，太小了一压测队列就满了，调大一点
processes = 5
#uwsgi启动的进程数，可设为机器核数+1
thunder-lock = true
#防止惊群
harakiri = 60
#超时时间（秒）
daemonize = /path/to/uwsgi.log
#进程会在后台运行，并输出日志
pidfile = /path/to/uwsgi.pid

通过uwsgi启动flask应用时，运行

uwsgi --ini uwsgi.ini

3.安装配置Nginx
在mac上安装nginx可使用homebrew

brew install nginx

配置nginx，配置文件为/usr/local/etc/nginx/nginx.conf

server {
    listen XXXX default_server;#指定监听的端口
    charset utf-8;
   
    root /var/www/html;
    # Add index.php to the list if you are using PHP
    index index.html index.htm index.nginx-debian.html;

    server_name XX.XXX.XXX.XXX; # ip地址

    location /recognize {
        include      uwsgi_params;
        uwsgi_pass   127.0.0.1:8081;
        uwsgi_param  UWSGI_PYHOME /path/to/venv;
        uwsgi_param  UWSGI_CHDIR /path/to/project;
        uwsgi_param  UWSGI_SCRIPT flask_web:application;
        uwsgi_read_timeout 300;
        uwsgi_connect_timeout 300;
        uwsgi_send_timeout 300;
    }
}
#配置uwsgi时，UWSGI_CHDIR和UWSGI_SCRIPT这两条命令顺序敏感，如果脚本在目录上一行也会导致服务无法启动。

将nginx命令加入环境变量

# ~/.bash_profile文件中添加一行
export PATH=${PATH}:/usr/local/Cellar/nginx/1.12.1/bin/

启动服务

nginx
或
nginx -s reload