Web框架

1 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。

web框架本质上可以看成是一个功能强大的socket服务端,用户的浏览器可以看成是拥有可视化界面的socket客户端。两者通过网络请求实现数据交互，学者们也可以从架构层面上先简单的将Web框架看做是对前端、数据库的全方位整合。

 

2 纯手撸web框架

2.1 搭建socket服务端

import socket

server = socket.socket()
server.bind(('127.0.0.1', 8080))
server.listen(5)

while True:
    sock, addr = server.accept()
    data = sock.recv(1024)
    # 此处一会儿需要按照步骤2、3做修改
    sock.send(b'hello world')

2.2 浏览器发送请求

# 服务端响应的数据需要符合HTTP响应格式
sock.send(b'HTTP1.1 200 OK\r\n\r\nhello world')

2.3 路由对应响应

浏览器访问不同的路由（后缀），服务端返回不同的内容

import socket

server = socket.socket()
server.bind(('127.0.0.1', 8080))
server.listen(5)

while True:
    conn, addr = server.accept()
    data = conn.recv(1024) 
    # 将客户端请求相关数据先转成字符串,字符串的规律是空格切分，将其切割得到列表，索引1的位置正是url的路由（后缀）
    current_path = data.decode('utf-8').split(' ')[1]
    conn.send(b'HTTP/1.1 200 ok\r\n\r\n')  # 构造出符合http协议格式的数据
    # 根据后缀的不同返回不同的内容
    if current_path == '/index':
        conn.send(b'it is index')
    elif current_path == '/login':
        conn.send(b'it is login')
    else:
        conn.send(b'hello world')
    # 可以读取文件内容再返回
    # with open('a.html', 'rb') as f:
    #     conn.send(f.read())
    conn.close()

总结

纯手撸框架缺陷:
    1.socket代码过于重复(每次搭建服务端都需要反复造轮子)
    2.针对HTTP请求数据没有完善的处理方式(目前只能定向切割),并且只能拿到url后缀，其他数据获取繁琐
    3.需要自己处理并发与粘包问题

 

3 基于wsgiref模块搭建web框架

3.1 wsgiref模块

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。

3.2 模块封装功能

from wsgiref import simple_server

def run(request, response):
    """
    :param request: 请求相关的数据
    :param response: 响应相关的数据
    :return: 返回给客户端的展示数据
    """
    response('200 OK', [])  # 固定编写 无需掌握　　　　
    return [b'hello web']

if __name__ == '__main__':
    server = simple_server.make_server('127.0.0.1', 8080, run)
    '''监听本机8080端口 一旦有请求访问 自动触发run方法的执行'''
    server.serve_forever()
    
# 模块封装了socket代码并将请求数据处理成诸多k:v键值对
# request是一个大字典，包含了http协议请求头里所有数据，还封装了一些其他数据

3.3 路由对应响应

# run函数体中添加下列代码
current_path = request.get("PATH_INFO")  # request封装的字典，key为"PATH_INFO"对应的就是路由
if current_path == '/login':
   return [b'hello login html']
elif current_path == '/register':
   return [b'hello register html']
return [b'404 error']

3.4 路由拆分流程

1.当有很多路由和响应的情况下不可能无限制编写if判断语句，应该设置对应关系并动态调用

def register(request):
    return 'register'

def login(request):
    return 'login'

def error(request):
    with open(r'templates/error.html', 'r', encoding='utf8') as f:
        return f.read()

urls = (
    ('/login',login),
    ('/register',register)
)

def run(request, response):
    response('200 OK', []) 
    current_path = request.get("PATH_INFO")
    func_name = None
    for url_tuple in urls:  
        if current_path == url_tuple[0]:
            # 先获取对应的函数名
            func_name = url_tuple[1]
            # 一旦匹配上了 后续的对应关系就无需在循环比对了
            break
    # for循环运行完毕之后 func_name也有可能是None
    if func_name:
        res = func_name(request) # 执行路由对应的函数，并把request也传给函数 便于后续数据的获取
    else:
        res = error(request) # 不存在的路由，返回404页面
    return [res.encode('utf8')]  # 最终返回给浏览器的数据是二进制，要进行编码

2.根据功能的不同拆分成不同的py文件

-views.py --存储路由与函数对应关系

# 视图函数
def register(request):
    return 'register'


def login(request):
    return 'login'


def index(request):
    return 'index'


def error(request):
    with open(r'templates/error.html', 'r', encoding='utf8') as f:
        return f.read()

-urls.py --路由与视图函数对应关系

from views import *

# 后缀匹配
urls = (
    ('/register', register),
    ('/login', login),
    ('/index', index),
)

-server.py --存储启动及分配代码

from wsgiref import simple_server
from urls import urls
from views import error


def run(request, response):
    response('200 OK', []) 
    current_path = request.get("PATH_INFO")
    func_name = None
    for url_tuple in urls:  # ('/register', register)
        if current_path == url_tuple[0]:
            func_name = url_tuple[1]
            break
    if func_name:
        res = func_name(request)
    else:
        res = error(request) 
    return [res.encode('utf8')]


if __name__ == '__main__':
    server = simple_server.make_server('127.0.0.1', 8080, run)
    server.serve_forever()

总结:拆分后好处在于要想新增一个功能，只需要在views.py中编写函数，urls.py添加对应关系即可 

3.模板文件与静态文件

-templates文件夹 --存储html文件

-static文件夹 --存储html页面所需静态资源

---

 

4 Jinja2模板语法

后端从数据库获取到数据，如何展示到HTML页面上？

4.1 页面展示当前时间

def get_time(request):
    # 1.获取当前时间
    import time
    c_time = time.strftime('%Y-%m-%d %X')
    # 2.读取html文件
    with open(r'templates/get_time.html','r',encoding='utf8') as f:
        data = f.read()
    # 3.思考:如何给字符串添加一些额外的字符串数据>>>:字符串替换
    new_data = data.replace('random_str',c_time)
    return new_data

<h1>展示后端获取的时间数据</h1>
<span>random_str</span>

4.2 jinja2模板语法

第三方模块需要先下载后使用
pip3 install jinja2
功能阐述:支持将数据传递到html页面并提供近似于后端的处理方式简单快捷的操作数据

-views.py

from jinja2 import Template

def get_dict(request):
    user_dict = {'name': 'jason', 'pwd': 123, 'hobby': 'read'}
    new_list = [11, 22, 33, 44, 55, 66]
    with open(r'templates/get_dict.html', 'r', encoding='utf8') as f:
        data = f.read()
    temp_obj = Template(data)
    res = temp_obj.render({'user':user_dict,'new_list':new_list})
    return res

-templates --get_dict.html

<h1>字典数据展示</h1>
<p>{{ user }}</p>
<p>{{ user.name }}</p>
<p>{{ user['pwd'] }}</p>
<p>{{ user.get('hobby') }}</p>
<h1>列表数据展示</h1>
<p>
    {% for i in new_list%}
        <span>元素:{{ i }}</span>
    {% endfor %}
</p>

 

5 框架请求流程