Python之路【第十五篇】WEB框架
WEB框架本质
Python的WEB框架分为两类：
1、自己写socket，自己处理请求
2、基于wsgi(Web Server Gateway Interface WEB服务网关接口)，自己处理请求
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。
看下面的代码是WEB最本质的WEB框架（自己写的socket，自己处理的请求）
#!/usr/bin/env python #coding:utf-8 import socket def handle_request(client): #接收请求 buf = client.recv(1024) #返回信息 client.send("HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\n") client.send("Hello, Tim") def main(): #创建sock对象 sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) #监听80端口 sock.bind(('localhost',8000)) #最大允许排队的客户端 sock.listen(5) #循环 while True: #等待用户的连接,默认accept阻塞当有请求的时候往下执行 connection, address = sock.accept() #把连接交给handle_request函数 handle_request(connection) #关闭连接 connection.close() if __name__ == '__main__': main()
通过上面的代码可以看出wsgi其实做的就是（写了个socket）
在上面两类在python中对应的框架：
1、自己写socket，自己处理请求 == Tornado（还有就是Tronado有两种模式，可以通过修改配置让它使用自己写的socket也可以基于wsgi）
2、其他的WEB框架，比如Django都是基于wsgi
这两类的区别是一个是自己写socket，在就是基于wsgi。
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。
#!/usr/bin/env python #coding:utf-8 from wsgiref.simple_server import make_server def RunServer(environ, start_response): start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')]) return '<h1>Hello, web!</h1>' if __name__ == '__main__': httpd = make_server('', 8000, RunServer) print "Serving HTTP on port 8000..." httpd.serve_forever() #接收请求 #预处理请求(封装了很多http请求的东西)
当请求过来后就执行RunServer这个函数。
OK 下面看WEB框架图（Socket & 处理请求的函数）
Socket接收请求并封装请求，然后丢给处理请求的函数，处理请求的函数处理完成之后再给Socket然后返回给用户！
OK 通过上面的图可以更好的理解：
python中的WEB框架分为：即写Socket又写（处理请求）的WEB框架比如Tornado，还有就是不写Socket然后自己写处理请求的WEB框架：Django
自定义框架
1、通过python标准库提供的wsgiref模块开发一个自己的Web框架
先看下面的框架
#!/usr/bin/env python #coding:utf-8 from wsgiref.simple_server import make_server def RunServer(environ, start_response): start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')]) return '<h1>Hello, Web Frame!</h1>' if __name__ == '__main__': httpd = make_server('', 8000, RunServer) print "Serving HTTP on port 8000..." httpd.serve_forever()
当我们访问的时候，访问任何的url都会显示，“Hello， Web Frame！”其他网站不是这样的，看下面的操作。
断点查看
这里面给咱们这么多大额请求的数据、端口号、方式、地址、请求的URL等。。。
那我们就可以通过这些信息获取用户请求的URL
#!/usr/bin/env python #coding:utf-8 from wsgiref.simple_server import make_server def RunServer(environ, start_response): start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')]) #根据url的不同,返回不同的字符串 #1 获取URL[URL从哪里获取?当请求过来之后执行RunServer,wsgi给咱们封装了这些请求,这些请求都封装到了,environ & start_response] request_url = environ['PATH_INFO'] print request_url #2 根据URL做不同的相应 #print environ #这里可以通过断点来查看它都封装了什么数据 if request_url == '/home/index': return "Hello Home" elif request_url == '/shuaige': return "Hello TianShuai" else: return '<h1>404!</h1>' if __name__ == '__main__': httpd = make_server('', 8000, RunServer) print "Serving HTTP on port 8000..." httpd.serve_forever()
看上面的操作，如果其他人使用你的框架，当用户来访问的时候，如果URL少还好，如果很多的话是不是URL写起来非常麻烦，看下面的代码
#!/usr/bin/env python #-*- coding:utf-8 -*- from wsgiref.simple_server import make_server '''可以进行拆分---这一部分可以给框架使用者,按照定义的格式来操作''' def index(): return 'index' def login(): return 'login' #1 定义一个列表,上面定义函数 url_list = [ #这里吧URL和函数做一个对应 ('/index/',index), ('/login/',login), ] ######################################################################## '''这一部分可以单独拿出来,作为框架开发者,框架使用''' def RunServer(environ, start_response): start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')]) #根据url的不同,返回不同的字符串 #1 获取URL[URL从哪里获取?当请求过来之后执行RunServer,wsgi给咱们封装了这些请求,这些请求都封装到了,environ & start_response] request_url = environ['PATH_INFO'] #2 根据URL做不同的相应 #print environ #这里可以通过断点来查看它都封装了什么数据 #循环这个列表 for url in url_list: #如果用户请求的url和咱们定义的rul匹配 if request_url == url[0]: print url return url[1]() #执行里面的方法 else: #url_list列表里都没有返回404 return '404' if __name__ == '__main__': httpd = make_server('', 8000, RunServer) print "Serving HTTP on port 8000..." httpd.serve_forever()
2、模板引擎
在上一步骤中，对于所有的login、index均返回给用户浏览器一个简单的字符串，在现实的Web请求中一般会返回一个复杂的符合HTML规则的字符串，所以我们一般将要返回给用户的HTML写在指定文件中，然后再返回。如：
<!DOCTYPE html> <html> <head lang="en"> <meta charset="UTF-8"> <title></title> </head> <body> <h1>Index</h1> </body> </html>
<!DOCTYPE html> <html> <head lang="en"> <meta charset="UTF-8"> <title></title> </head> <body> <form> <input type="text" /> <input type="text" /> <input type="submit" /> </form> </body> </html>
#!/usr/bin/env python #-*- coding:utf-8 -*- from wsgiref.simple_server import make_server def index(): #读取html并返回 data = open('html/index.html').read() return data def login(): #读取html并返回 data = open('html/login.html').read() return data #1 定义一个列表,上面定义函数 url_list = [ #这里吧URL和函数做一个对应 ('/index/',index), ('/login/',login), ] def RunServer(environ, start_response): start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')]) #根据url的不同,返回不同的字符串 #1 获取URL[URL从哪里获取?当请求过来之后执行RunServer,wsgi给咱们封装了这些请求,这些请求都封装到了,environ & start_response] request_url = environ['PATH_INFO'] #2 根据URL做不同的相应 #print environ #这里可以通过断点来查看它都封装了什么数据 #循环这个列表 for url in url_list: #如果用户请求的url和咱们定义的rul匹配 if request_url == url[0]: print url return url[1]() #执行里面的方法 else: #url_list列表里都没有返回404 return '404' if __name__ == '__main__': httpd = make_server('', 8000, RunServer) print "Serving HTTP on port 8000..." httpd.serve_forever()
对于上述代码，虽然可以返回给用户HTML的内容以现实复杂的页面，但是还是存在问题：如何给用户返回动态内容？
- 自定义一套特殊的语法，进行替换
- 使用开源工具jinja2，遵循其指定语法
index.html 遵循jinja语法进行替换、循环、判断
<!DOCTYPE html> <html lang="en"> <head> <meta charset="UTF-8"> <title>Title</title> </head> <body> <!--general replace--> <h1>{{ name }}</h1> <h1>{{ age }}</h1> <h1>{{ time }}</h1> <!--for circular replace--> <ul> {% for iterm in user_list %} <li>{{ iterm }}</li> {% endfor %} </ul> <!--if else judge--> {% if num == 1%} <h1>1111</h1> {% else %} <h1>2222</h1> {% endif %} </body> </html>
web.py
#!/usr/bin/env python #-*- coding:utf-8 -*- import time from wsgiref.simple_server import make_server from jinja2 import Template def index(): data = open('html/index.html').read() template = Template(data) result = template.render( name = 'luotianshuai', age = '18', time = str(time.time()), user_list = ['tianshuai','tim','shuaige'], num = 1 ) #同样是替换为什么用jinja,因为他不仅仅是文本的他还支持if判断 & for循环 操作 #这里需要注意因为默认是的unicode的编码所以设置为utf-8 return result.encode('utf-8') def login(): #读取html并返回 data = open('html/login.html').read() return data #1 定义一个列表,上面定义函数 url_list = [ #这里吧URL和函数做一个对应 ('/index/',index), ('/login/',login), ] def RunServer(environ, start_response): start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')]) #根据url的不同,返回不同的字符串 #1 获取URL[URL从哪里获取?当请求过来之后执行RunServer,wsgi给咱们封装了这些请求,这些请求都封装到了,environ & start_response] request_url = environ['PATH_INFO'] #2 根据URL做不同的相应 #print environ #这里可以通过断点来查看它都封装了什么数据 #循环这个列表 for url in url_list: #如果用户请求的url和咱们定义的rul匹配 if request_url == url[0]: print url return url[1]() #执行里面的方法 else: #url_list列表里都没有返回404 return '404' if __name__ == '__main__': httpd = make_server('', 8000, RunServer) print "Serving HTTP on port 8000..." httpd.serve_forever()
遵循jinja2的语法规则，其内部会对指定的语法进行相应的替换，从而达到动态的返回内容，对于模板引擎的本质，参考武Sir老师一篇博客：白话tornado源码之褪去模板外衣的前戏
MVC & MVT
首先咱们写的web框架为了方便其他人使用，给他进行一个标准（规范）
把所有的路由规则操作的都放到：把操作DD的都放到Model里、操作ulr的放到Controller目录下（函数）、View存放所有的Html模板
url里存放所有的映射关系就是user_list列表里：（‘index.html’,index）。
这就是MVC框架
首先咱们在看下WEB框架的处理流程
那么MTV就是：
Models 处理DB操作
Templates html模板
Views 处理函数请求
