自定义Web框架与jinja2模板
web应用与web框架
web应用
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".encode("utf8"))
client.send("<h1 style='color:red'>Hello, yuan</h1>".encode("utf8"))
def main():
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
sock.bind(('localhost',8001))
sock.listen(5)
while True:
connection, address = sock.accept()
handle_request(connection)
connection.close()
if __name__ == '__main__':
main()
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，让我们专心用Python编写Web业务。
这个接口就是WSGI：Web Server Gateway Interface。
wsgiref 简单介绍
实现一个最简单的框架
index.html
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>index</title>
</head>
<body>
<h1>index</h1>
<h2>{{ name[0] }}</h2>
<h3>{{ name[1] }}</h3>
</body>
</html>
start.py
from wsgiref.simple_server import make_server
from urls import urls
def app(env,response):
print(env)
route = env['PATH_INFO']
response("200 OK",[('Content-type','text/html')])
data = urls['error']()
if route in urls:
data = urls[route]()
return [data]
if __name__ == '__main__':
server = make_server('localhost',8886,app)
print("http://localhost:8886")
server.serve_forever()
urls.py
from views import *
urls ={
'/index':index,
'error':error,
}
views.py
#处理请求的功能函数（处理结果返回的都是页面 ————> views）
# 利用jinja2来渲染模板，将后台数据传输给前台
from jinja2 import Template
def index():
with open('templates/index.html','r') as f:
dt = f.read()
tem = Template(dt)
resp = tem.render(name=["主页","附页"])
return resp.encode('utf-8')
def error():
return b"404"
增加一点难度
manage.py
from wsgiref.simple_server import make_server
# request response
from app01.views import *
from app01 import urls
def routers():
URLpattern=urls.URLpattern
return URLpattern
def applications(environ,start_response):
path=environ.get("PATH_INFO")
print("path",path)
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>"]
# return [b"<h1>hello world<h1>"]
if __name__ == '__main__':
t=make_server("",8810,applications)
print("server is working...")
t.serve_forever()
urls
from app01.views import *
URLpattern = (
("/login/", login),
)
views
import pymysql
from urllib.parse import parse_qs
def login(request):
if request.get("REQUEST_METHOD")=="POST":
print("+++++",request)
#当请求方式是GET时
# user_union,pwd_union=request.get("QUERY_STRING").split("&")
# _,user=user_union.split("=")
# _,pwd=pwd_union.split("=")
# 环境变量 CONTENT_LENGTH 可能是空值 或者 值丢失
try:
request_body_size = int(request.get('CONTENT_LENGTH', 0))
except (ValueError):
request_body_size = 0
# 当请求方式是POST时, 变量将会被放在存在域wsgi.input文件中的HTTP请求信息中, 由WSGI 服务器一起发送.
request_body = request['wsgi.input'].read(request_body_size)
d = parse_qs(request_body)
user=d.get(b"user")[0].decode("utf8")
pwd=d.get(b"pwd")[0].decode("utf8")
print("user",user,pwd)
#连接数据库
conn = pymysql.connect(host='',port= 3306,user = 'root',passwd='',db='s6') #db：库名
#创建游标
cur = conn.cursor()
SQL="select * from userinfo2 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"))%user
return data.encode("utf8")
else:
return b"user or pwd is wrong"
else:
f = open("templates/login.html", "rb")
data = f.read()
f.close()
return data
models
import pymysql
import pymysql
#连接数据库
conn = pymysql.connect(host='',port= 3306,user = 'root',passwd='',db='s6') #db：库名
#创建游标
cur = conn.cursor()
# sql='''
# create table userinfo2(
# id INT PRIMARY KEY ,
# name VARCHAR(32) ,
# password VARCHAR(32)
# )
#
# '''
#
# cur.execute(sql)
#
# cur.executemany("insert into userinfo2 values(%s,%s,%s)", [(1,"yuan","123"),
# (2,"alex","456"),
# (3,"egon","789")])
cur.execute("select * from userinfo2 WHERE NAME='yuan' AND PASSWORD ='123'")
#提交
conn.commit()
#关闭指针对象
cur.close()
#关闭连接对象
conn.close()
模板
要了解jinja2，那么需要先理解模板的概念。模板在Python的web开发中广泛使用，它能够有效的将业务逻辑和页面逻辑分开，使代码可读性增强、并且更加容易理解和维护。
模板简单来说就是一个其中包涵占位变量表示动态的部分的文件，模板文件在经过动态赋值后，返回给用户。 --> 可以理解为渲染
python中自带一个简单的模板，就是string提供的。
>>> import string
>>> a = string.Template('$who is $role')
>>> a.substitute(who='daxin',role='Linux')
'daxin is Linux'
>>> a.substitute(who='daxin',role='cat')
'daxin is cat'
>>>
Python自带的模板功能极其有限，如果我们想要在模板中使用控制语句，和表达式，以及继承等功能的话，就无法实现了。
目前主流的模板系统，最常用的就是jinja2和mako
jinja2
jinja2是Flask作者开发的一个模板系统，起初是仿django模板的一个模板引擎，为Flask提供模板支持，由于其灵活，快速和安全等优点被广泛使用。
jinja2之所以被广泛使用是因为它具有以下优点
相对于Template，jinja2更加灵活，它提供了控制结构，表达式和继承等。 相对于Mako，jinja2仅有控制结构，不允许在模板中编写太多的业务逻辑。 相对于Django模板，jinja2性能更好。 Jinja2模板的可读性很棒。
安装jinja2
由于jinja2属于第三方模块，首先需要对其进行安装
pip3 install jinja2
测试模板是否安装成功
python -c "import jinja2" # 没有报错就表示安装成功 # 必须用双引号"
jinja2语法
作为一个模板系统，它还提供了特殊的语法，我们按照它支持的语法进行编写之后，就能使用jinja2模块进行渲染
基本语法
在jinja2中，存在三种语法
控制结构 {% %}
变量取值 {{ }}
注释 {# #}
下面是一个简单的jinja2例子
{# This is jinja code
{% for file in filenames %}
...
{% endfor %}
#}
可以看到，for循环的使用方式和Python比较类似，但是没有了句尾的冒号，另外需要使用endfor最为结尾，其实在jinja2中，if也是一样的，结尾需要使用endif。
jinja2变量
jinja2模板中使用 {{ }} 语法表示一个变量，它是一种特殊的占位符。当利用jinja2进行渲染的时候，它会把这些特殊的占位符进行填充/替换，jinja2支持python中所有的Python数据类型比如列表、字段、对象等
<p>this is a dicectory:{{ mydict['key'] }} </p>
<p>this is a list:{{ mylist[3] }} </p>
<p>this is a object:{{ myobject.something() }} </p>
jinja2中的过滤器
变量可以通过“过滤器”进行修改，过滤器可以理解为是jinja2里面的内置函数和字符串处理函数。
常用的过滤器有：
| 过滤器名称 | 说明 |
| safe | 渲染时值不转义 |
| capitialize | 把值的首字母转换成大写，其他子母转换为小写 |
| lower | 把值转换成小写形式 |
| upper | 把值转换成大写形式 |
| title | 把值中每个单词的首字母都转换成大写 |
| trim | 把值的首尾空格去掉 |
| striptags | 渲染之前把值中所有的HTML标签都删掉 |
| join | 拼接多个值为字符串 |
| replace | 替换字符串的值 |
| round | 默认对数字进行四舍五入，也可以用参数进行控制 |
| int | 把值转换成整型 |
那么如何使用这些过滤器呢？ 只需要在变量后面使用管道(|)分割，多个过滤器可以链式调用，前一个过滤器的输出会作为后一个过滤器的输入
{{ 'abc' | captialize }}
# Abc
{{ 'abc' | upper }}
# ABC
{{ 'hello world' | title }}
# Hello World
{{ "hello world" | replace('world','daxin') | upper }}
# HELLO DAXIN
{{ 18.18 | round | int }}
# 18
jinja2的控制结构
jinja2中的if语句类似与Python的if语句，它也具有单分支，多分支等多种结构，不同的是，条件语句不需要使用冒号结尾，而结束控制语句，需要使用endif关键字
{% if daxin.safe %}
daxin is safe.
{% elif daxin.dead %}
daxin is dead
{% else %}
daxin is okay
{% endif %}
jinja2的for循环
jinja2中的for循环用于迭代Python的数据类型，包括列表，元组和字典。在jinja2中不存在while循环。
迭代列表
<ul>
{% for user in users %}
<li>{{ user.username|title }}</li>
{% endfor %}
</ul>
迭代字典
<dl>
{% for key, value in my_dict.iteritems() %}
<dt>{{ key }}</dt>
<dd>{{ value}}</dd>
{% endfor %}
</dl>
当然也可以加入else语句，在循环正确执行完毕后，执行
在for循环中，jinja2还提供了一些特殊的变量，用以来获取当前的遍历状态：
| 变量 | 描述 |
| loop.index | 当前迭代的索引（从1开始） |
| loop.index0 | 当前迭代的索引（从0开始） |
| loop.first | 是否是第一次迭代，返回bool |
| loop.last | 是否是最后一次迭代，返回bool |
| loop.length | 序列中的项目数量 |
| loop.revindex | 到循环结束的次数（从1开始） |
| loop.revindex0 | 到循环结束的次数(从0开始） |
jinja2的宏
宏类似于Python中的函数，我们在宏中定义行为，还可以进行传递参数，就像Python中的函数一样一样儿的。
在宏中定义一个宏的关键字是macro，后面跟其 宏的名称和参数等
{% macro input(name,age=18) %} # 参数age的默认值为18
<input type='text' name="{{ name }}" value="{{ age }}" >
{% endmacro %}
调用方法也和Python的类似
<p>{{ input('daxin') }} </p>
<p>{{ input('daxin',age=20) }} </p>
jinja2的继承和Super函数
jinja2中最强大的部分就是模板继承。模板继承允许我们创建一个基本(骨架)文件，其他文件从该骨架文件继承，然后针对自己需要的地方进行修改。
jinja2的骨架文件中，利用block关键字表示其包涵的内容可以进行修改。
以下面的骨架文件base.html为例
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
{% block head %}
<link rel="stylesheet" href="style.css"/>
<title>{% block title %}{% endblock %} - My Webpage</title>
{% endblock %}
</head>
<body>
<div id="content">{% block content %}{% endblock %}</div>
<div id="footer">
{% block footer %}
<script>This is javascript code </script>
{% endblock %}
</div>
</body>
</html>
这里定义了四处 block，即：head，title，content，footer。那怎么进行继承和变量替换呢？注意看下面的文件
{% extend "base.html" %} # 继承base.html文件
{% block title %} Dachenzi {% endblock %} # 定制title部分的内容
{% block head %}
{{ super() }} # 用于获取原有的信息
<style type='text/css'>
.important { color: #FFFFFF }
</style>
{% endblock %}
# 其他不修改的原封不同的继承
PS: super()函数 表示获取block块中定义的原来的内容。
利用jinja2进行渲染
jinja2模块中有一个名为Enviroment的类，这个类的实例用于存储配置和全局对象，然后从文件系统或其他位置中加载模板。
基本使用方法
大多数应用都在初始化的时候撞见一个Environment对象，并用它加载模板。Environment支持两种加载方式：
-
- PackageLoader：包加载器
- FileSystemLoader：文件系统加载器
PackageLoader
使用包加载器来加载文档的最简单的方式如下
from jinja2 import PackageLoader,Environment
env = Environment(loader=PackageLoader('python_project','templates')) # 创建一个包加载器对象
template = env.get_template('bast.html') # 获取一个模板文件
template.render(name='daxin',age=18) # 渲染
其中：
-
-
- PackageLoader()的两个参数为：python包的名称，以及模板目录名称。
- get_template()：获取模板目录下的某个具体文件。
- render()：接受变量，对模板进行渲染
-
FileSystemLoader
文件系统加载器，不需要模板文件存在某个Python包下，可以直接访问系统中的文件。
