Python全栈开发：web框架们

Python的WEB框架

Bottle

Bottle是一个快速、简洁、轻量级的基于WSIG的微型Web框架，此框架只由一个 .py 文件，除了Python的标准库外，其不依赖任何其他模块。

pip install bottle

easy_install bottle

apt-get install python-bottle

wget http://bottlepy.org/bottle.py

Bottle框架大致可以分为以下部分：

路由系统，将不同请求交由指定函数处理
模板系统，将模板中的特殊语法渲染成字符串，值得一说的是Bottle的模板引擎可以任意指定：Bottle内置模板、mako、jinja2、cheetah
公共组件，用于提供处理请求相关的信息，如：表单数据、cookies、请求头等
服务，Bottle默认支持多种基于WSGI的服务，如：

server_names = {

    'cgi': CGIServer,

    'flup': FlupFCGIServer,

    'wsgiref': WSGIRefServer,

    'waitress': WaitressServer,

    'cherrypy': CherryPyServer,

    'paste': PasteServer,

    'fapws3': FapwsServer,

    'tornado': TornadoServer,

    'gae': AppEngineServer,

    'twisted': TwistedServer,

    'diesel': DieselServer,

    'meinheld': MeinheldServer,

    'gunicorn': GunicornServer,

    'eventlet': EventletServer,

    'gevent': GeventServer,

    'geventSocketIO':GeventSocketIOServer,

    'rocket': RocketServer,

    'bjoern' : BjoernServer,

    'auto': AutoServer,

}

框架的基本使用

#!/usr/bin/env python

# -*- coding:utf-8 -*-

from bottle import template, Bottle

root = Bottle()

@root.route('/hello/')

def index():

return "Hello World"

# return template('<b>Hello {{name}}</b>!', name="Alex")

root.run(host='localhost', port=8080)

一、路由系统

路由系统是的url对应指定函数，当用户请求某个url时，就由指定函数处理当前请求，对于Bottle的路由系统可以分为一下几类：

静态路由
动态路由
请求方法路由
二级路由

1、静态路由

@root.route('/hello/')

def index():

return template('<b>Hello {{name}}</b>!', name="Alex")

2、动态路由

@root.route('/wiki/<pagename>')

def callback(pagename):

...

@root.route('/object/<id:int>')

def callback(id):

...

@root.route('/show/<name:re:[a-z]+>')

def callback(name):

...

@root.route('/static/<path:path>')

def callback(path):

return static_file(path, root='static')

3、请求方法路由

@root.route('/hello/', method='POST')

def index():

...

@root.get('/hello/')

def index():

...

@root.post('/hello/')

def index():

...

@root.put('/hello/')

def index():

...

@root.delete('/hello/')

def index():

...

4、二级路由

#!/usr/bin/env python

# -*- coding:utf-8 -*-

from bottle import template, Bottle

app01 = Bottle()

@app01.route('/hello/', method='GET')

def index():

    return template('<b>App01</b>!')

app01.py

#!/usr/bin/env python

# -*- coding:utf-8 -*-

from bottle import template, Bottle

app02 = Bottle()

@app02.route('/hello/', method='GET')

def index():

    return template('<b>App02</b>!')

app02.py

#!/usr/bin/env python

# -*- coding:utf-8 -*-

from bottle import template, Bottle

from bottle import static_file

root = Bottle()

@root.route('/hello/')

def index():

return template('<b>Root {{name}}</b>!', name="Alex")

from framwork_bottle import app01

from framwork_bottle import app02

root.mount('app01', app01.app01)

root.mount('app02', app02.app02)

root.run(host='localhost', port=8080)

二、模板系统

模板系统用于将Html和自定的值两者进行渲染，从而得到字符串，然后将该字符串返回给客户端。我们知道在Bottle中可以使用内置模板系统、mako、jinja2、cheetah等，以内置模板系统为例：

<!DOCTYPE html>

<html>

<head lang="en">

    <meta charset="UTF-8">

    <title></title>

</head>

<body>

    <h1>{{name}}</h1>

</body>

</html>

hello_template.tpl

#!/usr/bin/env python

# -*- coding:utf-8 -*-

from bottle import template, Bottle

root = Bottle()

@root.route('/hello/')

def index():

# 默认情况下去目录：['./', './views/']中寻找模板文件 hello_template.html

# 配置在 bottle.TEMPLATE_PATH 中

return template('hello_template.tpl', name='alex')

root.run(host='localhost', port=8080)

1、语法

单值
单行Python代码
Python代码快
Python、Html混合

<h1>1、单值</h1>

{{name}}

<h1>2、单行Python代码</h1>

% s1 = "hello"

<h1>3、Python代码块</h1>

<%

    # A block of python code

    name = name.title().strip()

    if name == "Alex":

        name="seven"

%>

<h1>4、Python、Html混合</h1>

% if True:

    <span>{{name}}</span>

% end

<ul>

  % for item in name:

    <li>{{item}}</li>

  % end

</ul>

2、函数

include(sub_template, **variables)

# 导入其他模板文件

% include('header.tpl', title='Page Title')

Page Content

% include('footer.tpl')

rebase(name, **variables)

<html>

<head>

  <title>{{title or 'No title'}}</title>

</head>

<body>

  {{!base}}

</body>

</html>

base.tpl

# 导入母版

% rebase('base.tpl', title='Page Title')

<p>Page Content ...</p>

defined(name)

1	`# 检查当前变量是否已经被定义，已定义True，未定义False`

get(name, default=None)

1	`# 获取某个变量的值，不存在时可设置默认值`

setdefault(name, default)

1	`# 如果变量不存在时，为变量设置默认值`

扩展：自定义函数

<!DOCTYPE html>

<html>

<head lang="en">

    <meta charset="UTF-8">

    <title></title>

</head>

<body>

    <h1>自定义函数</h1>

    {{ wupeiqi() }}

</body>

</html>

hello_template.tpl

 hello_template.tpl

 main.py

#!/usr/bin/env python

# -*- coding:utf-8 -*-

from bottle import template, Bottle,SimpleTemplate

root = Bottle()

def custom():

    return '123123'

@root.route('/hello/')

def index():

    # 默认情况下去目录：['./', './views/']中寻找模板文件 hello_template.html

    # 配置在 bottle.TEMPLATE_PATH 中

    return template('hello_template.html', name='alex', wupeiqi=custom)

root.run(host='localhost', port=8080)

main.py

注：变量或函数前添加【 ! 】，则会关闭转义的功能

三、公共组件

由于Web框架就是用来【接收用户请求】-> 【处理用户请求】-> 【响应相关内容】，对于具体如何处理用户请求，开发人员根据用户请求来进行处理，而对于接收用户请求和相应相关的内容均交给框架本身来处理，其处理完成之后将产出交给开发人员和用户。

【接收用户请求】

当框架接收到用户请求之后，将请求信息封装在Bottle的request中，以供开发人员使用

【响应相关内容】

当开发人员的代码处理完用户请求之后，会将其执行内容相应给用户，相应的内容会封装在Bottle的response中，然后再由框架将内容返回给用户

所以，公共组件本质其实就是为开发人员提供接口，使其能够获取用户信息并配置响应内容。

1、request

Bottle中的request其实是一个LocalReqeust对象，其中封装了用户请求的相关信息：

request.headers

    请求头信息

request.query

    get请求信息

request.forms

    post请求信息

request.files

    上传文件信息

request.params

    get和post请求信息

request.GET

    get请求信息

request.POST

    post和上传信息

request.cookies

    cookie信息

request.environ

    环境相关相关

2、response

Bottle中的request其实是一个LocalResponse对象，其中框架即将返回给用户的相关信息：

response

    response.status_line

        状态行

    response.status_code

        状态码

    response.headers

        响应头

    response.charset

        编码

    response.set_cookie

        在浏览器上设置cookie

    response.delete_cookie

        在浏览器上删除cookie

实例：

from bottle import route, request

@route('/login')

def login():

    return '''

        <form action="/login" method="post">

            Username: <input name="username" type="text" />

            Password: <input name="password" type="password" />

            <input value="Login" type="submit" />

        </form>

    '''

@route('/login', method='POST')

def do_login():

    username = request.forms.get('username')

    password = request.forms.get('password')

    if check_login(username, password):

        return "<p>Your login information was correct.</p>"

    else:

        return "<p>Login failed.</p>"

基本Form请求

 基本Form请求

 上传文件

<form action="/upload" method="post" enctype="multipart/form-data">

  Category:      <input type="text" name="category" />

  Select a file: <input type="file" name="upload" />

  <input type="submit" value="Start upload" />

</form>

@route('/upload', method='POST')

def do_upload():

    category   = request.forms.get('category')

    upload     = request.files.get('upload')

    name, ext = os.path.splitext(upload.filename)

    if ext not in ('.png','.jpg','.jpeg'):

        return 'File extension not allowed.'

    save_path = get_save_path_for_category(category)

    upload.save(save_path) # appends upload.filename automatically

    return 'OK'

上传文件

四、服务

对于Bottle框架其本身未实现类似于Tornado自己基于socket实现Web服务，所以必须依赖WSGI，默认Bottle已经实现并且支持的WSGI有：

 WSGI

server_names = {

    'cgi': CGIServer,

    'flup': FlupFCGIServer,

    'wsgiref': WSGIRefServer,

    'waitress': WaitressServer,

    'cherrypy': CherryPyServer,

    'paste': PasteServer,

    'fapws3': FapwsServer,

    'tornado': TornadoServer,

    'gae': AppEngineServer,

    'twisted': TwistedServer,

    'diesel': DieselServer,

    'meinheld': MeinheldServer,

    'gunicorn': GunicornServer,

    'eventlet': EventletServer,

    'gevent': GeventServer,

    'geventSocketIO':GeventSocketIOServer,

    'rocket': RocketServer,

    'bjoern' : BjoernServer,

    'auto': AutoServer,

}

WSGI

使用时，只需在主app执行run方法时指定参数即可：

#!/usr/bin/env python

# -*- coding:utf-8 -*-

from bottle import Bottle

root = Bottle()

@root.route('/hello/')

def index():

return "Hello World"

# 默认server ＝'wsgiref'

root.run(host='localhost', port=8080, server='wsgiref')

默认server＝"wsgiref"，即：使用Python内置模块wsgiref，如果想要使用其他时，则需要首先安装相关类库，然后才能使用。如：

 bottle.py源码

# 如果使用Tornado的服务，则需要首先安装tornado才能使用

class TornadoServer(ServerAdapter):

    """ The super hyped asynchronous server by facebook. Untested. """

    def run(self, handler): # pragma: no cover

        # 导入Tornado相关模块

        import tornado.wsgi, tornado.httpserver, tornado.ioloop

        container = tornado.wsgi.WSGIContainer(handler)

        server = tornado.httpserver.HTTPServer(container)

        server.listen(port=self.port,address=self.host)

        tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()

bottle.py源码

PS：以上WSGI中提供了19种，如果想要使期支持其他服务，则需要扩展Bottle源码来自定义一个ServerAdapter

更多参见：http://www.bottlepy.org/docs/dev/index.html

Flask

Flask是一个基于Python开发并且依赖jinja2模板和Werkzeug WSGI服务的一个微型框架，对于Werkzeug本质是Socket服务端，其用于接收http请求并对请求进行预处理，然后触发Flask框架，开发人员基于Flask框架提供的功能对请求进行相应的处理，并返回给用户，如果要返回给用户复杂的内容时，需要借助jinja2模板来实现对模板的处理，即：将模板和数据进行渲染，将渲染后的字符串返回给用户浏览器。

“微”(micro) 并不表示你需要把整个 Web 应用塞进单个 Python 文件（虽然确实可以），也不意味着 Flask 在功能上有所欠缺。微框架中的“微”意味着 Flask 旨在保持核心简单而易于扩展。Flask 不会替你做出太多决策——比如使用何种数据库。而那些 Flask 所选择的——比如使用何种模板引擎——则很容易替换。除此之外的一切都由可由你掌握。如此，Flask 可以与您珠联璧合。

默认情况下，Flask 不包含数据库抽象层、表单验证，或是其它任何已有多种库可以胜任的功能。然而，Flask 支持用扩展来给应用添加这些功能，如同是 Flask 本身实现的一样。众多的扩展提供了数据库集成、表单验证、上传处理、各种各样的开放认证技术等功能。Flask 也许是“微小”的，但它已准备好在需求繁杂的生产环境中投入使用。

安装

1	`pip install Flask`

 werkzeug

#!/usr/bin/env python

# -*- coding:utf-8 -*-

from werkzeug.wrappers import Request, Response

@Request.application

def hello(request):

    return Response('Hello World!')

if __name__ == '__main__':

    from werkzeug.serving import run_simple

    run_simple('localhost', 4000, hello)

werkzeug

一、第一次

from flask import Flask

app = Flask(__name__)

@app.route("/")

def hello():

return "Hello World!"

if __name__ == "__main__":

app.run()

二、路由系统

@app.route('/user/<username>')
@app.route('/post/<int:post_id>')
@app.route('/post/<float:post_id>')
@app.route('/post/<path:path>')
@app.route('/login', methods=['GET', 'POST'])

常用路由系统有以上五种，所有的路由系统都是基于一下对应关系来处理：

DEFAULT_CONVERTERS = {

'default': UnicodeConverter,

'string': UnicodeConverter,

'any': AnyConverter,

'path': PathConverter,

'int': IntegerConverter,

'float': FloatConverter,

'uuid': UUIDConverter,

}

注：对于Flask默认不支持直接写正则表达式的路由，不过可以通过自定义来实现，见：https://segmentfault.com/q/1010000000125259

三、模板

1、模板的使用

Flask使用的是Jinja2模板，所以其语法和Django无差别

2、自定义模板方法

Flask中自定义模板方法的方式和Bottle相似，创建一个函数并通过参数的形式传入render_template，如：

<!DOCTYPE html>

<html>

<head lang="en">

    <meta charset="UTF-8">

    <title></title>

</head>

<body>

    <h1>自定义函数</h1>

    {{ww()|safe}}

</body>

</html>

index.html

#!/usr/bin/env python

# -*- coding:utf-8 -*-

from flask import Flask,render_template

app = Flask(__name__)

def wupeiqi():

return '<h1>Wupeiqi</h1>'

@app.route('/login', methods=['GET', 'POST'])

def login():

return render_template('login.html', ww=wupeiqi)

app.run()

四、公共组件

1、请求

对于Http请求，Flask会讲请求信息封装在request中(werkzeug.wrappers.BaseRequest)，提供的如下常用方法和字段以供使用：

request.method

request.args

request.form

request.values

request.files

request.cookies

request.headers

request.path

request.full_path

request.script_root

request.url

request.base_url

request.url_root

request.host_url

request.host

 表单处理Demo

 上传文件Demo

 Cookie操作

@app.route('/login', methods=['POST', 'GET'])

def login():

    error = None

    if request.method == 'POST':

        if valid_login(request.form['username'],

                       request.form['password']):

            return log_the_user_in(request.form['username'])

        else:

            error = 'Invalid username/password'

    # the code below is executed if the request method

    # was GET or the credentials were invalid

    return render_template('login.html', error=error)

表单处理Demo

from flask import request

from werkzeug import secure_filename

@app.route('/upload', methods=['GET', 'POST'])

def upload_file():

    if request.method == 'POST':

        f = request.files['the_file']

        f.save('/var/www/uploads/' + secure_filename(f.filename))

    ...

上传文件Demo

from flask import request

@app.route('/setcookie/')

def index():

    username = request.cookies.get('username')

    # use cookies.get(key) instead of cookies[key] to not get a

    # KeyError if the cookie is missing.

from flask import make_response

@app.route('/getcookie')

def index():

    resp = make_response(render_template(...))

    resp.set_cookie('username', 'the username')

    return resp

Cookie操作

2、响应

当用户请求被开发人员的逻辑处理完成之后，会将结果发送给用户浏览器，那么就需要对请求做出相应的响应。

a.字符串

@app.route('/index/', methods=['GET', 'POST'])

def index():

return "index"

b.模板引擎

from flask import Flask,render_template,request

app = Flask(__name__)

@app.route('/index/', methods=['GET', 'POST'])

def index():

return render_template("index.html")

app.run()

c.重定向

#!/usr/bin/env python

# -*- coding:utf-8 -*-

from flask import Flask, redirect, url_for

app = Flask(__name__)

@app.route('/index/', methods=['GET', 'POST'])

def index():

# return redirect('/login/')

return redirect(url_for('login'))

@app.route('/login/', methods=['GET', 'POST'])

def login():

return "LOGIN"

app.run()

d.错误页面

from flask import Flask, abort, render_template

app = Flask(__name__)

@app.route('/e1/', methods=['GET', 'POST'])

def index():

    abort(404, 'Nothing')

app.run()

指定URL，简单错误

from flask import Flask, abort, render_template

app = Flask(__name__)

@app.route('/index/', methods=['GET', 'POST'])

def index():

return "OK"

@app.errorhandler(404)

def page_not_found(error):

return render_template('page_not_found.html'), 404

app.run()

e.设置相应信息

使用make_response可以对相应的内容进行操作

from flask import Flask, abort, render_template,make_response

app = Flask(__name__)

@app.route('/index/', methods=['GET', 'POST'])

def index():

response = make_response(render_template('index.html'))

# response是flask.wrappers.Response类型

# response.delete_cookie

# response.set_cookie

# response.headers['X-Something'] = 'A value'

return response

app.run()

3、Session

除请求对象之外，还有一个 session 对象。它允许你在不同请求间存储特定用户的信息。它是在 Cookies 的基础上实现的，并且对 Cookies 进行密钥签名要使用会话，你需要设置一个密钥。

设置：session['username'] ＝ 'xxx'
删除：session.pop('username', None)

from flask import Flask, session, redirect, url_for, escape, request

app = Flask(__name__)

@app.route('/')

def index():

if 'username' in session:

return 'Logged in as %s' % escape(session['username'])

return 'You are not logged in'

@app.route('/login', methods=['GET', 'POST'])

def login():

if request.method == 'POST':

session['username'] = request.form['username']

return redirect(url_for('index'))

return '''

<form action="" method="post">

<p><input type=text name=username>

<p><input type=submit value=Login>

</form>

'''

@app.route('/logout')

def logout():

# remove the username from the session if it's there

session.pop('username', None)

return redirect(url_for('index'))

# set the secret key. keep this really secret:

app.secret_key = 'A0Zr98j/3yX R~XHH!jmN]LWX/,?RT'

4.message

message是一个基于Session实现的用于保存数据的集合，其特点是：使用一次就删除

 index.html

from flask import Flask, flash, redirect, render_template, request

app = Flask(__name__)

app.secret_key = 'some_secret'

@app.route('/')

def index1():

return render_template('index.html')

@app.route('/set')

def index2():

v = request.args.get('p')

flash(v)

return 'ok'

if __name__ == "__main__":

app.run()

5.中间件

from flask import Flask, flash, redirect, render_template, request

app = Flask(__name__)

app.secret_key = 'some_secret'

@app.route('/')

def index1():

return render_template('index.html')

@app.route('/set')

def index2():

v = request.args.get('p')

flash(v)

return 'ok'

class MiddleWare:

def __init__(self,wsgi_app):

self.wsgi_app = wsgi_app

def __call__(self, *args, **kwargs):

return self.wsgi_app(*args, **kwargs)

if __name__ == "__main__":

app.wsgi_app = MiddleWare(app.wsgi_app)

app.run(port=9999)

Flask还有众多其他功能，更多参见：
http://docs.jinkan.org/docs/flask/
http://flask.pocoo.org/