初识Web框架
一、Web框架本质
Python的Web框架分为两类:
通过socket自己写程序,自己处理请求;
基于Wsgi(Web Server Gateway Interface:Web服务网关接口),处理请求。
众所周知,对于所有的Web应用而言,本质上其实就是一个socket服务端,用户浏览器其实就是一个socket客户端。
1、Socket实现Web框架的本质
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#!/usr/bin/env python #coding:utf-8 importsocket def handle_request(client): #接收请求 buf =client.recv(1024) #返回信息 client.send("HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\n") client.send("Hello, Tim") def main(): #创建sock对象 sock =socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) #监听80端口 sock.bind(('localhost',8000)) #最大允许排队的客户端 sock.listen(5) #循环 whileTrue: #等待用户的连接,默认accept阻塞当有请求的时候往下执行 connection, address =sock.accept() #把连接交给handle_request函数 handle_request(connection) #关闭连接 connection.close() if__name__ =='__main__': main() |
上述通过socket来实现了其本质,而对于真实开发中的python web程序来说,一般会分为两部分:服务器程序和应用程序。服务器程序负责对socket服务器进行封装,并在请求到来时,对请求的各种数据进行整理。应用程序则负责具体的逻辑处理。为了方便应用程序的开发,就出现了众多的Web框架,例如:Django、Flask、web.py 等。
不同的框架有不同的开发方式,但是无论如何,开发出的应用程序都要和服务器程序配合,才能为用户提供服务。这样,服务器程序就需要为不同的框架提供不同的支持。这样混乱的局面无论对于服务器还是框架,都是不好的。对服务器来说,需要支持各种不同框架,对框架来说,只有支持它的服务器才能被开发出的应用使用。这时候,标准化就变得尤为重要。我们可以设立一个标准,只要服务器程序支持这个标准,框架也支持这个标准,那么他们就可以配合使用。一旦标准确定,双方各自实现。这样,服务器可以支持更多支持标准的框架,框架也可以使用更多支持标准的服务器。
2、WSGI
WSGI是一种规范,它定义了使用Python编写web app与web server之间接口格式,实现web app与web server 间的解耦。
Python标准库提供的独立WSGI服务器为wsgiref,下来例子为Python3版本。
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#!/usr/bin/env python #-*- coding:utf-8 -*- from wsgiref.util import setup_testing_defaults from wsgiref.simple_server import make_server def simple_app(environ, start_response): setup_testing_defaults(environ) status = '200 OK' headers = [( 'Content-type' , 'text/plain' )] start_response(status, headers) ret = [ "%s: %s\n" % (key, value) for key, value in environ.iteritems()] return ret if __name__ = = '__main__' : httpd = make_server('', 8000 , simple_app) print "Serving on port 8000..." httpd.serve_forever() |
下面看WEB框架图:
基于Python的Web框架有以下常用几种:
Tornado:使用自己的异步非阻塞的WSGI;
Flask:只提供了最精简和基本的框架,轻量级的;
Django:直接使用了WSGI,并实现了大部分功能。
二、自定义Web框架
1、通过python标准库提供的wsgiref模块开发一个自己的Web框架
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#!/usr/bin/env python #coding:utf-8 from wsgiref.simple_server import make_server def RunServer(environ, start_response): start_response( '200 OK' , [( 'Content-Type' , 'text/html' )]) return '<h1>Hello, World!</h1>' if __name__ = = '__main__' : httpd = make_server('', 8000 , RunServer) print "Serving HTTP on port 8000..." httpd.serve_forever() |
上面的代码,当我们访问时,访问任何的URL都会显示"Hello,World",这显然不是我们先要的结果。下面我们可以根据用户输入的URL不同,返回不同的字符串。
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#!/usr/bin/env python # coding:utf-8 from wsgiref.simple_server import make_server def RunServer(environ, start_response): """ 根据url的不同,返回不同的字符串 :param environ: 当请求过来之后执行RunServer,wsgi给咱们封装了这些请求,这些请求都封装到了environ和start_response里 :param start_response: :return: """ start_response( '200 OK' , [( 'Content-Type' , 'text/html' )]) request_url = environ[ 'PATH_INFO' ] print request_url #根据URL做不同的响应 # print environ 这里可以通过Pycharm断点来查看environ封装的数据 if request_url = = '/index' : return "Hello Home" elif request_url = = '/admin' : return "Hello admin" else : return '<h1>404!</h1>' if __name__ = = '__main__' : httpd = make_server('', 8000 , RunServer) print "Serving HTTP on port 8000..." httpd.serve_forever() |
看上面的操作,如果别人使用上面定义的框架,当用户来访问的时候,如果URL少还行,如果很多的话,就不是很完美了,为了解决这个问题,我们将上面代码做相对应修改:
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#!/usr/bin/env python #-*- coding:utf-8 -*- from wsgiref.simple_server import make_server '''可以进行拆分---这一部分可以给框架使用者,按照定义的格式来操作''' def index(): return 'index' def login(): return 'login' #1 定义一个列表,上面定义函数 url_list = [ #这里吧URL和函数做一个对应 ( '/index/' ,index), ( '/login/' ,login), ] ######################################################################## '''这一部分可以单独拿出来,作为框架开发者,框架使用''' def RunServer(environ, start_response): start_response( '200 OK' , [( 'Content-Type' , 'text/html' )]) #根据url的不同,返回不同的字符串 #1 获取URL[URL从哪里获取?当请求过来之后执行RunServer,wsgi给咱们封装了这些请求,这些请求都封装到了,environ & start_response] request_url = environ[ 'PATH_INFO' ] #2 根据URL做不同的相应 #print environ #这里可以通过断点来查看它都封装了什么数据 #循环这个列表 for url in url_list: #如果用户请求的url和咱们定义的rul匹配 if request_url = = url[ 0 ]: print url return url[ 1 ]() #执行里面的方法 else : #url_list列表里都没有返回404 return '404' if __name__ = = '__main__' : httpd = make_server('', 8000 , RunServer) print "Serving HTTP on port 8000..." httpd.serve_forever() |
2、使用模板引擎
上一步骤中,对于所有的login、index均返回给用户浏览器一个简单的字符串,在现实的Web请求中一般会返回一个复杂的符合HTML规则的字符串,所有我们一般将要返回给用户的HTML写在指定的文件中,然后在返回。
<!DOCTYPE html>
<html>
<head lang="en">
<meta charset="UTF-8">
<title></title>
</head>
<body>
<h1>Index</h1> </body>
</html>
index.html
<!DOCTYPE html>
<html>
<head lang="en">
<meta charset="UTF-8">
<title></title>
</head>
<body>
<form>
<input type="text" />
<input type="text" />
<input type="submit" />
</form>
</body>
</html>
login.html
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#!/usr/bin/env python #-*- coding:utf-8 -*- from wsgiref.simple_server import make_server def index(): #读取html并返回 data = open('html/index.html').read() return data def login(): #读取html并返回 data = open('html/login.html').read() return data #1 定义一个列表,上面定义函数 url_list = [ #这里吧URL和函数做一个对应 ('/index/',index), ('/login/',login), ] def RunServer(environ, start_response): start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')]) #根据url的不同,返回不同的字符串 #1 获取URL[URL从哪里获取?当请求过来之后执行RunServer,wsgi给咱们封装了这些请求,这些请求都封装到了,environ & start_response] request_url = environ['PATH_INFO'] #2 根据URL做不同的相应 #print environ #这里可以通过断点来查看它都封装了什么数据 #循环这个列表 for url in url_list: #如果用户请求的url和咱们定义的rul匹配 if request_url == url[0]: print url return url[1]() #执行里面的方法 else: #url_list列表里都没有返回404 return '404' if __name__ == '__main__': httpd = make_server('', 8000, RunServer) print "Serving HTTP on port 8000..." httpd.serve_forever() |
对于上述代码,虽然可以返回给用户HTML的内容以现实复杂的页面,但是还是存在问题:如何给用户返回动态的内容呢?
自定义一套特殊的语法,进行转换;
使用开源工具jinja2,遵循其指定语法。
<!DOCTYPE html>
<html>
<head lang="en">
<meta charset="UTF-8">
<title></title>
</head>
<body>
<h1>{{name}}</h1> <ul>
{% for item in user_list %}
<li>{{item}}</li>
{% endfor %}
</ul> </body>
</html>
index.html
#!/usr/bin/env python
#-*- coding:utf-8 -*- import time
from wsgiref.simple_server import make_server
from jinja2 import Template def index():
data = open('html/index.html').read() template = Template(data)
result = template.render(
name = 'luotianshuai',
age = '18',
time = str(time.time()),
user_list = ['tianshuai','tim','shuaige'],
num = 1
) #同样是替换为什么用jinja,因为他不仅仅是文本的他还支持if判断 & for循环 操作 #这里需要注意因为默认是的unicode的编码所以设置为utf-8
return result.encode('utf-8') def login():
#读取html并返回
data = open('html/login.html').read()
return data #1 定义一个列表,上面定义函数
url_list = [
#这里吧URL和函数做一个对应
('/index/',index),
('/login/',login),
] def RunServer(environ, start_response):
start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')])
#根据url的不同,返回不同的字符串
#1 获取URL[URL从哪里获取?当请求过来之后执行RunServer,wsgi给咱们封装了这些请求,这些请求都封装到了,environ & start_response]
request_url = environ['PATH_INFO']
#2 根据URL做不同的相应
#print environ #这里可以通过断点来查看它都封装了什么数据 #循环这个列表
for url in url_list:
#如果用户请求的url和咱们定义的rul匹配
if request_url == url[0]:
print url
return url[1]()
#执行里面的方法
else:
#url_list列表里都没有返回404
return '404' if __name__ == '__main__':
httpd = make_server('', 8000, RunServer)
print "Serving HTTP on port 8000..."
httpd.serve_forever()
遵循jinja2的语法规则,其内部会对指定的语法进行相应的替换,从而达到动态的返回内容。
参考资料:
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