web 应用、 框架 及HTTP协议
web 应用
一、web 应用程序是什么
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IE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C、C++等编写出来的程序没有什么本质上的不同。然而Web应用程序又有自己独特的地方，就是它是基于Web的，而不是采用传统方法运行的。换句话说，它是典型的浏览器/服务器架构的产物。
web应用程序的优点
网络应用程序不需要任何复杂的“展开”过程，你所需要的只是一个适用的浏览器；
网络应用程序通常耗费很少的用户硬盘空间，或者一点都不耗费；
它们不需要更新，因为所有新的特性都在服务器上执行，从而自动传达到用户端；
网络应用程序和服务器端的网络产品都很容易结合，如email功能和搜索功能；
因为它们在网络浏览器窗口中运行，所以大多数情况下它们是通过跨平台使用的 (例如Windows，Mac，Linux等等)。
Web应用程序的缺点
网络应用程序强调浏览器的适应性。如果浏览器方没有提供特定的功能，或者弃用特定的平台或操作系统版本（导致不适应），就会影响大量的用户：
网络应用依靠互联网远程服务器端的应用文件。因此，当连接出问题时，应用将不能正常使用。
许多网络应用程序不是开源的，只能依赖第三方提供的服务，因此不能针对用户定制化、个性化，而且大多数情况下用户不能离线使用，因而损失了很多灵活性
它们完全依赖应用服务商的可及性。如果公司倒闭，服务器停止使用，用户也无法追索以前的资料。对比而看，即使软件制造商倒闭了，传统的安装软件也可以继续运行，尽管不能再更新或有其他用户服务；
相似地，提供方公司对软件和其功能有了更大的控制权。只要他们愿意就能为软件添加新特性，即使用户想等bugs先被解决再更新。跳过较差的软件版本也不可能了。公司可以强加不受欢迎的特性给用户，也可以随意减少带宽来削减开支。
公司理论上可以检索任何的用户行为。这有可能引起隐私安全问题
B/S架构优点
浏览器/服务器架构（Browser/Server,简称B/S）能够很好地应用在广域网上，成为越来越多的企业的选择。浏览器/服务器架构相对于其他几种应用程序体系结构，有如下3方面的优点：
1、这种架构采用Internet上标准的通信协议（通常是TCP/IP协议）作为客户机同服务器通信的协议。这样可以使位于Internet任意位置的人都能够正常访问服务器。对于服务器来说，通过相应的Web服务和数据库服务可以对数据进行处理。对外采用标准的通信协议，以便共享数据。
2、在服务器上对数据进行处理，就处理的结果生成网页，以方便客户端直接下载
3、在客户机上对数据的处理被进一步简化，将浏览器作为客户端的应用程序，以实现对数据的显示。不再需要为客户端单独编写和安装其他类型的应用程序。这样，在客户端只需要安装一套内置浏览器的操作系统，直接安装一套浏览器，就可以实现服务器上数据的访问。而浏览器是计算机的标准设备
本质上：浏览器是一个socket客户端，服务器是一个socket服务端
二 、基于socket写一个web 应用
py文件
import socket def server_run():
soc = socket.socket()
soc.bind(('127.0.0.1', 8008))
soc.listen(5)
while True:
conn, addr = soc.accept()
recv_data = conn.recv(1024)
print(recv_data)
# 1 直接在send里写，发送给客户端
# conn.send(b'HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\n<h1>hello web</h1><img src="https://gss2.bdstatic.com/9fo3dSag_xI4khGkpoWK1HF6hhy/baike/c0%3Dbaike92%2C5%2C5%2C92%2C30/sign=5e3814acf9edab64607f4592965fc4a6/14ce36d3d539b600c0c465d0eb50352ac65cb74b.jpg"></img>')
#2 打开一个html文件，发送给客户端
# with open('index.html','r',encoding='utf-8') as f:
# data=f.read()
# conn.send(('HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\n%s'%data).encode('utf-8'))
# 3 动态网页，字符串替换
import time
now=time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", time.localtime())
print(now)
with open('index.html','r',encoding='utf-8') as f:
data=f.read()
data=data.replace('@@@',now)
conn.send(('HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\n%s'%data).encode('utf-8'))
conn.close() if __name__ == '__main__':
server_run()
index.html 文件
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Title</title>
</head>
<body>
<h2>@@@</h2> <img src="https://gss2.bdstatic.com/9fo3dSag_xI4khGkpoWK1HF6hhy/baike/c0%3Dbaike92%2C5%2C5%2C92%2C30/sign=5e3814acf9edab64607f4592965fc4a6/14ce36d3d539b600c0c465d0eb50352ac65cb74b.jpg" alt="">
</body>
</html>
三、手写简单的web框架
websever
a socket服务端
b 根据url不同返回不同的内容
url---视图函数
c 字符串返回给用户
特殊字符替换 Web框架种类：
a b c Tornado
别人的a b c django（a用的wsgiref）
别人a b 别人c flask（c用的jinja2）
另一种分类：
Django和其它 '''
import socket import pymysql
def index(request):
return '<img src="https://gss2.bdstatic.com/9fo3dSag_xI4khGkpoWK1HF6hhy/baike/c0%3Dbaike92%2C5%2C5%2C92%2C30/sign=5e3814acf9edab64607f4592965fc4a6/14ce36d3d539b600c0c465d0eb50352ac65cb74b.jpg"></img>' def login(request):
with open('login.html','r',encoding='utf-8') as f :
data=f.read()
return data
def time(request):
import datetime
now=datetime.datetime.now().strftime('%Y-%m-%d %X')
with open('time.html','r',encoding='utf-8') as f :
data=f.read()
data=data.replace('@@time@@',now)
return data
def user_list(request):
# 创建连接
conn = pymysql.connect(host='127.0.0.1', port=3306, user='root', passwd='123456', db='lqz')
cursor = conn.cursor(cursor=pymysql.cursors.DictCursor)
cursor.execute("select id,name,password from user")
user_list = cursor.fetchall()
cursor.close()
conn.close()
tr_list=[]
for row in user_list:
tr='<tr><td>%s</td><td>%s</td><td>%s</td></tr>'%(row['id'],row['name'],row['password'])
tr_list.append(tr) with open('user_list.html','r',encoding='utf-8') as f:
data=f.read()
data=data.replace('@@body@@',''.join(tr_list))
return data def user_list_new(request):
# 创建连接
conn = pymysql.connect(host='127.0.0.1', port=3306, user='root', passwd='123456', db='lqz')
cursor = conn.cursor(cursor=pymysql.cursors.DictCursor)
cursor.execute("select id,name,password from user")
user_list = cursor.fetchall()
cursor.close()
conn.close()
with open('user_list_new.html','r',encoding='utf-8') as f:
data=f.read()
from jinja2 import Template
template=Template(data)
response=template.render(user_list=user_list)
# response=template.render({'user_list':user_list})
return response urls = [
('/index', index),
('/login', login),
('/time', time),
('/user_list', user_list),
('/user_list_new', user_list_new),
] def run():
soc = socket.socket()
soc.bind(('127.0.0.1', 8006))
soc.listen(5)
while True:
conn, port = soc.accept()
data = conn.recv(1024)
# data=data.decode('utf-8')
print(data)
data = str(data, encoding='utf-8')
request_list = data.split('\r\n\r\n')
head_list = request_list[0].split('\r\n')
method, url, htt = head_list[0].split(' ')
# conn.send(b'hello web')
conn.send(b'HTTP/1.1 200 OK \r\n\r\n')
print(url)
func_name = None
for u in urls:
if url == u[0]:
func_name = u[1]
break
if func_name:
response = func_name(data)
else:
response = '404 not found' conn.send(response.encode('utf-8'))
conn.close() if __name__ == '__main__':
run()
login.html
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Title</title>
</head>
<body> <form action="">
<p>用户名：<input type="text"></p>
<p>密码：<input type="password"></p> </form>
</body>
</html>
time.html
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Title</title>
</head>
<body> @@time@@
</body>
</html>
user_list.html
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>用户列表</title>
</head>
<body> <table border="1">
<thead>
<tr>
<th>id</th>
<th>用户名</th>
<th>密码</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
@@body@@
</tbody> </table> </body>
</html>
user_list_new
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>用户列表</title>
</head>
<body>
<table border="1">
<thead>
<tr>
<th>id</th>
<th>name</th>
<th>password</th>
</tr>
</thead>
<tbody> {% for user in user_list%}
<tr>
<td>{{user.id}}</td>
<td>{{user.name}}</td>
<td>{{user.password}}</td>
</tr>
{%endfor%} </tbody> </table> </body>
</html>
web 框架
一 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。
python三大主流web框架
Django:大而全，自带了很多功能模块，类似于航空母舰 (缺点:有点笨重)
Flask:短小精悍,自带的功能模块特别少，大部分都是依赖于第三方模块(小而轻)
Tornado:异步非阻塞 主要用在处理高io 多路复用的情况 可以写游戏后端
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。
wsgiref 应用
from wsgiref.simple_server import make_server def mya(environ, start_response):
print(environ)
start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')])
if environ.get('PATH_INFO') == '/index':
with open('index.html','rb') as f:
data=f.read() elif environ.get('PATH_INFO') == '/login':
with open('login.html', 'rb') as f:
data = f.read()
else:
data=b'<h1>Hello, web!</h1>'
return [data] if __name__ == '__main__':
myserver = make_server('', 8011, mya)
print('监听8010')
myserver.serve_forever()
二、手写自己的web 框架
models.py
链接数据库返回字典格式：
cursor=pymysql.cursors.DictCursor
创建数据表
import pymysql
#连接数据库
conn = pymysql.connect(host='127.0.0.1',port= 3306,user = 'root',passwd='123456',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()
myserver.py 启动文件
from wsgiref.simple_server import make_server from urls import url_patters def mya(environ, start_response):
# print(environ)
start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')])
func = None
for item in url_patters:
if item[0] == environ.get('PATH_INFO'):
func = item[1]
break
if func:
data = func(environ)
return [data]
else:
return [b'404'] if __name__ == '__main__':
myserver = make_server('', 8011, mya)
print('监听8010')
myserver.serve_forever()
urls.py 路由配置
from views import *
url_patters = [
('/login', login),
('/index', index),
('/time', time),
]
views.py 视图函数
def index(environ):
with open('templates/index.html', 'rb') as f:
data = f.read()
return data
def time(environ):
import datetime
now=datetime.datetime.now().strftime('%y-%m-%d %X')
print(now)
return now.encode('utf-8')
from urllib.parse import parse_qs
import pymysql
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='123456', 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
tempaltes
backend.html
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Title</title>
</head>
<body>
登录成功
</body>
</html>
index
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Title</title>
</head>
<body>
index
</body>
</html>
login.html
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Title</title>
</head>
<body> <h4>登录页面</h4>
<form action="http://127.0.0.1:8011/login" method="post">
用户名 <input type="text" name="user">
密码 <input type="text" name="pwd">
<input type="submit">
</form>
</body>
</html>
三、其他socket服务端
'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,
都遵循一个协议wsgi（Web Server Gateway Interface web服务网关接口）
HTTP 协议
超文本传输协议:规定了客户端与服务端消息传输的格式
四大特性:
1.基于TCP/IP协议作用于应用层的协议
2.基于请求响应
3.无状态
4.无连接
数据格式之请求:
请求首行
请求头（一堆,k,v键值对）
空
请求体（post 请求携带的数据）
数据格式之响应
响应首行
响应头（一堆,k,v键值对）
空
响应体（post 请求携带的数据）
响应状态码
1XX 服务器已经成功接受到你的数据正在处理，你可以继续提交其他数据
2XX 请求成功 服务器已经将你请求的数据发送给你了
3XX 重定向
4XX 请求资源不存在
5XX 服务器错误
动静态网页
静态网页:
页面上的数据都是写死的，万年不变
动态网页:
页面上的数据是从后端动态获取的
比如后端获取当前时间
后端获取数据库数据然后传递给前端页面
模板渲染
后端生成的数据直接传递给前端页面使用(并且前端页面可以灵活的操作改数据) >>> 模板语法
模板渲染 模板语法需要依赖于第三方模块
pip install jinja2
模板语法 jinja2支持前端直接使用类似于python的语法操作数据
<p>{{ user_dic }}</p>
<p>{{ user_dic.name }}</p>
<p>{{ user_dic['password'] }}</p>
<p>{{ user_dic.get('name') }}</p>
{% for user in user_dict %} <!--[{},{},{},{}]-->
<tr>
<td>{{ user.id }}</td>
<td>{{ user.name }}</td>
<td>{{ user.password }}</td>
</tr>
{% endfor %}
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