Web框架以及两种模式MVC,MTV

一、Web框架的本质

众所周知，对于所有的Web应用，本质上其实就是一个socket服务端，用户的浏览器其实就是一个socket客户端。

import socket

def handle_request(client):
    buf = client.recv(1024)
    client.send("HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\n")
    client.send("Hello, Seven")

def main():
    sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    sock.bind(('localhost',8000))
    sock.listen(5)

    while True:
        connection, address = sock.accept()
        handle_request(connection)
        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。

WSGI（Web Server Gateway Interface）是一种规范，它定义了使用python编写的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服务器称为wsgiref。

from wsgiref.simple_server import make_server

def application(environ, start_response):
    start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')])
    return [b'<h1>Hello, web!</h1>']

httpd = make_server('', 8080, application)

print('Serving HTTP on port 8000...')
# 开始监听HTTP请求:
httpd.serve_forever()

整个application()函数本身没有涉及到任何解析HTTP的部分，也就是说，底层代码不需要我们自己编写，
我们只负责在更高层次上考虑如何响应请求就可以了。

application()函数必须由WSGI服务器来调用。有很多符合WSGI规范的服务器，我们可以挑选一个来用。

Python内置了一个WSGI服务器，这个模块叫wsgiref    

application()函数就是符合WSGI标准的一个HTTP处理函数，它接收两个参数：

        //environ：一个包含所有HTTP请求信息的dict对象；

        //start_response：一个发送HTTP响应的函数。

在application()函数中，调用：

start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')])

就发送了HTTP响应的Header，注意Header只能发送一次，也就是只能调用一次start_response()函数。
start_response()函数接收两个参数，一个是HTTP响应码，一个是一组list表示的HTTP Header，每
个Header用一个包含两个str的tuple表示。

通常情况下，都应该把Content-Type头发送给浏览器。其他很多常用的HTTP Header也应该发送。

然后，函数的返回值b'<h1>Hello, web!</h1>'将作为HTTP响应的Body发送给浏览器。

有了WSGI，我们关心的就是如何从environ这个dict对象拿到HTTP请求信息，然后构造HTML，
通过start_response()发送Header，最后返回Body。

注意

自定义Web框架

from wsgiref.simple_server import make_server

def application(environ, start_response):
    start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')])
    return [b'<h1>Hello, web!</h1>']

httpd = make_server('', 8080, application)

print('Serving HTTP on port 8000...')
# 开始监听HTTP请求:
httpd.serve_forever()

step 1

print(environ['PATH_INFO'])
    path=environ['PATH_INFO']
    start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')])
    f1=open("index1.html","rb")
    data1=f1.read()
    f2=open("index2.html","rb")
    data2=f2.read()

    if path=="/yu":
        return [data1]
    elif path=="/tom":
        return [data2]
    else:
        return ["<h1>404</h1>".encode('utf8')]

step 2

from wsgiref.simple_server import make_server

def f1():
    f1=open("index1.html","rb")
    data1=f1.read()
    return [data1]

def f2():
    f2=open("index2.html","rb")
    data2=f2.read()
    return [data2]

def application(environ, start_response):

    print(environ['PATH_INFO'])
    path=environ['PATH_INFO']
    start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')])

    if path=="/yu":
        return f1()

    elif path=="/tom":
        return f2()

    else:
        return ["<h1>404</h1>".encode("utf8")]

httpd = make_server('', 8502, application)

print('Serving HTTP on port 8084...')

# 开始监听HTTP请求:
httpd.serve_forever()

step 3

from wsgiref.simple_server import make_server

def f1(req):
    print(req)
    print(req["QUERY_STRING"])

    f1=open("index1.html","rb")
    data1=f1.read()
    return [data1]

def f2(req):

    f2=open("index2.html","rb")
    data2=f2.read()
    return [data2]

import time

def f3(req):        #模版以及数据库

    f3=open("index3.html","rb")
    data3=f3.read()
    times=time.strftime("%Y-%m-%d %X", time.localtime())
    data3=str(data3,"utf8").replace("!time!",str(times))

    return [data3.encode("utf8")]

def routers():

    urlpatterns = (
        ('/yu',f1),
        ('/tom',f2),
        ("/cur_time",f3)
    )
    return urlpatterns

def application(environ, start_response):

    print(environ['PATH_INFO'])
    path=environ['PATH_INFO']
    start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')])

    urlpatterns = routers()
    func = None
    for item in urlpatterns:
        if item[0] == path:
            func = item[1]
            break
    if func:
        return func(environ)
    else:
        return ["<h1>404</h1>".encode("utf8")]

httpd = make_server('', 8518, application)

print('Serving HTTP on port 8084...')

# 开始监听HTTP请求:

httpd.serve_forever()

step 4

自定义的Web框架完成啦！

二、MVC和MTV模式

著名的MVC模式：所谓MVC就是把web应用分为模型(M),控制器(C),视图(V)三层；他们之间以一种插件似的，松耦合的方式连接在一起。

模型负责业务对象与数据库的对象(ORM),视图负责与用户的交互(页面)，控制器(C)接受用户的输入调用模型和视图完成用户的请求。

Django的MTV模式本质上与MVC模式没有什么差别，也是各组件之间为了保持松耦合关系，只是定义上有些许不同，Django的MTV分别代表：

Model(模型)：负责业务对象与数据库的对象(ORM)

Template(模版)：负责如何把页面展示给用户

View(视图)：负责业务逻辑，并在适当的时候调用Model和Template

此外，Django还有一个url分发器，它的作用是将一个个URL的页面请求分发给不同的view处理，view再调用相应的Model和Template，详看下图。