1 web应用-http协议-web框架

web 应用

Web 应用程序是一种可以通过 Web 访问的应用程序，程序的最大好处是用户很容易访问应用程序，用户只需要有浏览器即可，不需要再安装其他软件。应用程序有两种模式 C/S、B/S。C/S 是客户端 / 服务器端程序，也就是说这类程序一般独立运行。而 B/S 就是浏览器端 / 服务器端应用程序，这类应用程序一般借助谷歌，火狐等浏览器来运行。WEB 应用程序一般是 B/S 模式。Web 应用程序首先是 “应用程序”，和用标准的程序语言，如 java，python 等编写出来的程序没有什么本质上的不同。在网络编程的意义下，浏览器是一个 socket 客户端，服务器是一个 socket 服务端。

import socket

def handle_request(client):

    request_data = client.recv(1024)

    print("request_data: ",request_data)

    client.send("HTTP/1.1 200 OK\r\nstatus: 200\r\nContent-Type:text/html\r\n\r\n".encode("utf8"))

    client.send("<h1>Hello, luffycity!</h1><img src=''>".encode("utf8"))

def main():

    sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

    sock.bind(('localhost',8812))

    sock.listen(5)

    while True:

        print("the server is waiting for client-connection....")

        connection, address = sock.accept()

        handle_request(connection)

        connection.close()

if __name__ == '__main__':

    main()

socket

http 协议

http 协议简介

HTTP 协议是 Hyper Text Transfer Protocol（超文本传输协议）的缩写, 是用于万维网（WWW:World Wide Web ）服务器与本地浏览器之间传输超文本的传送协议。

HTTP 是一个属于应用层的面向对象的协议，由于其简捷、快速的方式，适用于分布式超媒体信息系统。它于 1990 年提出，经过几年的使用与发展，得到不断地完善和扩展。HTTP 协议工作于客户端 - 服务端架构为上。浏览器作为 HTTP 客户端通过 URL 向 HTTP 服务端即 WEB 服务器发送所有请求。Web 服务器根据接收到的请求后，向客户端发送响应信息。

http 协议特性

(1) 基于 TCP/IP

http 协议是基于 TCP/IP 协议之上的应用层协议。

(2) 基于请求－响应模式

HTTP 协议规定, 请求从客户端发出, 最后服务器端响应该请求并返回。换句话说, 肯定是先从客户端开始建立通信的, 服务器端在没有接收到请求之前不会发送响应

(3) 无状态保存

HTTP 是一种不保存状态, 即无状态 (stateless) 协议。HTTP 协议自身不对请求和响应之间的通信状态进行保存。也就是说在 HTTP 这个级别, 协议对于发送过的请求或响应都不做持久化处理。

使用 HTTP 协议, 每当有新的请求发送时, 就会有对应的新响应产生。协议本身并不保留之前一切的请求或响应报文的信息。这是为了更快地处理大量事务, 确保协议的可伸缩性, 而特意把 HTTP 协议设计成如此简单的。可是, 随着 Web 的不断发展, 因无状态而导致业务处理变得棘手的情况增多了。比如, 用户登录到一家购物网站, 即使他跳转到该站的其他页面后, 也需要能继续保持登录状态。针对这个实例, 网站为了能够掌握是谁送出的请求, 需要保存用户的状态。HTTP/1.1 虽然是无状态协议, 但为了实现期望的保持状态功能, 于是引入了 Cookie 技术。有了 Cookie 再用 HTTP 协议通信, 就可以管理状态了。有关 Cookie 的详细内容稍后讲解。

无(短)连接

无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求。服务器处理完客户的请求，并收到客户的应答后，即断开连接。采用这种方式可以节省传输时间。

http 请求协议与响应协议

http 协议包含由浏览器发送数据到服务器需要遵循的请求协议与服务器发送数据到浏览器需要遵循的请求协议。用于 HTTP 协议交互的信被为 HTTP 报文。请求端 (客户端) 的 HTTP 报文做请求报文, 响应端 (服务器端) 的做响应报文。HTTP 报文本身是由多行数据构成的字文本。

请求协议

请求格式

请求方式: get 与 post 请求

GET 提交的数据会放在 URL 之后，以? 分割 URL 和传输数据，参数之间以 & 相连，如 EditBook?name=test1&id=123456. POST 方法是把提交的数据放在 HTTP 包的请求体中.
GET 提交的数据大小有限制（因为浏览器对 URL 的长度有限制），而 POST 方法提交的数据没有限制.
GET 与 POST 请求在服务端获取请求数据方式不同。

响应协议

响应格式

响应状态码

状态码的值是当客户端向服务器端发送请求时, 返回的请求结果。借助状态码, 用户可以知道服务器端是正常理了请求, 还是出现了错误。状态码如 200 OK, 以 3 位数字和原因组成。数字中的一位指定了响应雷别, 后两位无分。响应分别有以 5 种。

import socket

sock=socket.socket()

sock.bind(("127.0.0.1",8808))

sock.listen(5)

while 1:

    print("server waiting.....")

    conn,addr=sock.accept()

    data=conn.recv(1024)

    print("data",data)

    # 读取html文件

    with open("login.html","rb") as f:

        data=f.read()

    conn.send((b"HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\n%s"%data))

    conn.close()

login.html

<!DOCTYPE html>

<html lang="en">

<head>

    <meta charset="UTF-8">

    <title>Title</title>

</head>

<body>

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

    用户名 <input type="text" name="user">

    密码 <input type="password" name="pwd">

    <input type="submit">

</form>

</body>

</html>

演示示例

web 框架

Web 框架（Web framework）是一种开发框架，用来支持动态网站、网络应用和网络服务的开发。这大多数的 web 框架提供了一套开发和部署网站的方式，也为 web 行为提供了一套通用的方法。web 框架已经实现了很多功能，开发人员使用框架提供的方法并且完成自己的业务逻辑，就能快速开发 web 应用了。浏览器和服务器的是基于 HTTP 协议进行通信的。也可以说 web 框架就是在以上十几行代码基础张扩展出来的，有很多简单方便使用的方法，大大提高了开发的效率。

wsgiref 模块

最简单的 Web 应用就是先把 HTML 用文件保存好，用一个现成的 HTTP 服务器软件，接收用户请求，从文件中读取 HTML，返回。

如果要动态生成 HTML，就需要把上述步骤自己来实现。不过，接受 HTTP 请求、解析 HTTP 请求、发送 HTTP 响应都是苦力活，如果我们自己来写这些底层代码，还没开始写动态 HTML 呢，就得花个把月去读 HTTP 规范。

正确的做法是底层代码由专门的服务器软件实现，我们用 Python 专注于生成 HTML 文档。因为我们不希望接触到 TCP 连接、HTTP 原始请求和响应格式，所以，需要一个统一的接口协议来实现这样的服务器软件，让我们专心用 Python 编写 Web 业务。这个接口就是 WSGI：Web Server Gateway Interface。而 wsgiref 模块就是 python 基于 wsgi 协议开发的服务模块。

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()

DIY 一个 web 框架

models.py

import pymysql

#连接数据库

conn = pymysql.connect(host='127.0.0.1',port= 3306,user = 'root',passwd='',db='web') #db：库名

#创建游标

cur = conn.cursor()

sql='''

create table userinfo(

        id INT PRIMARY KEY ,

        name VARCHAR(32) ,

        password VARCHAR(32)

)

'''

cur.execute(sql)

#提交

conn.commit()

#关闭指针对象

cur.close()

#关闭连接对象

conn.close()

from wsgiref.simple_server import make_server

from app01.views import *

import urls

def routers():

    URLpattern=urls.URLpattern

    return URLpattern

def applications(environ,start_response):

    # 按着http协议解析数据:environ

    # 按者http协议组装数据:start_response

    path=environ.get("PATH_INFO")

    start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html'),('Charset', 'utf8')])

    urlpattern=routers()

    func=None

    for item in urlpattern:

        if path==item[0]:

            func=item[1]

            break

    if func:

        return [func(environ)]

    else:

        return [b"<h1>404!<h1>"]

if __name__ == '__main__':

    server=make_server("",8889,applications)

    print("server is working...")

    server.serve_forever()

启动文件 manage.py

import pymysql

from urllib.parse import parse_qs

def login(request):

    if request.get("REQUEST_METHOD")=="POST":

        try:

            request_body_size = int(request.get('CONTENT_LENGTH', 0))

        except (ValueError):

            request_body_size = 0

        request_body = request['wsgi.input'].read(request_body_size)

        data = parse_qs(request_body)

        user=data.get(b"user")[0].decode("utf8")

        pwd=data.get(b"pwd")[0].decode("utf8")

        #连接数据库

        conn = pymysql.connect(host='127.0.0.1',port= 3306,user = 'root',passwd='',db='web') # db：库名

        #创建游标

        cur = conn.cursor()

        SQL="select * from userinfo WHERE NAME ='%s' AND PASSWORD ='%s'"%(user,pwd)

        cur.execute(SQL)

        if cur.fetchone():

            f=open("templates/backend.html","rb")

            data=f.read()

            data=data.decode("utf8")

            return data.encode("utf8")

        else:

             print("OK456")

             return b"user or pwd is wrong"

    else:

        f = open("templates/login.html", "rb")

        data = f.read()

        f.close()

        return data

views.py

<!DOCTYPE html>

<html lang="en">

<head>

    <meta charset="UTF-8">

    <title>Title</title>

</head>

<body>

<h4>登录页面</h4>

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

     用户名 <input type="text" name="user">

     密码 <input type="text" name="pwd">

    <input type="submit">

</form>

</body>

</html>

backend.html

<!DOCTYPE html>

<html lang="en">

<head>

    <meta charset="UTF-8">

    <title>Title</title>

</head>

<body>

<h4>welcome to oldboy!</h4>

</body>

</html>