一、Web框架本质
Python的Web框架分为两类：
-
通过socket自己写程序，自己处理请求；
-
基于Wsgi（Web Server Gateway Interface：Web服务网关接口），处理请求。
众所周知，对于所有的Web应用而言，本质上其实就是一个socket服务端，用户浏览器其实就是一个socket客户端。
1、Socket实现Web框架的本质
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#!/usr/bin/env python
#coding:utf-8
importsocket
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
whileTrue:
#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()
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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。
2、WSGI
WSGI是一种规范，它定义了使用Python编写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服务器为wsgiref，下来例子为Python3版本。
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#!/usr/bin/env python
#-*- coding:utf-8 -*-
from wsgiref.util import setup_testing_defaults
from wsgiref.simple_server import make_server
def simple_app(environ, start_response):
setup_testing_defaults(environ)
status = '200 OK'
headers = [('Content-type', 'text/plain')]
start_response(status, headers)
ret = ["%s: %s\n" % (key, value)
for key, value in environ.iteritems()]
return ret
if __name__ == '__main__':
httpd = make_server('', 8000, simple_app)
print "Serving on port 8000..."
httpd.serve_forever()
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下面看WEB框架图：
基于Python的Web框架有以下常用几种：
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Tornado：使用自己的异步非阻塞的WSGI；
-
Flask：只提供了最精简和基本的框架，轻量级的；
-
Django：直接使用了WSGI，并实现了大部分功能。
二、自定义Web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
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#!/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 '
if __name__ == '__main__':
httpd = make_server('', 8000, RunServer)
print "Serving HTTP on port 8000..."
httpd.serve_forever()
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上面的代码，当我们访问时，访问任何的URL都会显示"Hello,World"，这显然不是我们先要的结果。下面我们可以根据用户输入的URL不同，返回不同的字符串。
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#!/usr/bin/env python
# coding:utf-8
from wsgiref.simple_server import make_server
def RunServer(environ, start_response):
"""
根据url的不同,返回不同的字符串
:param environ: 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和start_response里
:param start_response:
:return:
"""
start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')])
request_url = environ['PATH_INFO']
print request_url
#根据URL做不同的响应
# print environ 这里可以通过Pycharm断点来查看environ封装的数据
if request_url == '/index':
return "Hello Home"
elif request_url == '/admin':
return "Hello admin"
else:
return '
if __name__ == '__main__':
httpd = make_server('', 8000, RunServer)
print "Serving HTTP on port 8000..."
httpd.serve_forever()
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看上面的操作，如果别人使用上面定义的框架，当用户来访问的时候，如果URL少还行，如果很多的话，就不是很完美了，为了解决这个问题，我们将上面代码做相对应修改：
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#!/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()
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2、使用模板引擎
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，所有我们一般将要返回给用户的HTML写在指定的文件中，然后在返回。
1 2 3 "en"> 4 "UTF-8"> 56 7 8 Index
9 10 11
1 DOCTYPE html>
2 <html>
3 <head lang="en">
4 <meta charset="UTF-8">
5 <title>title>
6 head>
7 <body>
8 <form>
9 <input type="text" />
10 <input type="text" />
11 <input type="submit" />
12 form>
13 body>
14 html>
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#!/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()
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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的内容呢？
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自定义一套特殊的语法，进行转换；
-
使用开源工具jinja2,遵循其指定语法。
1 DOCTYPE html>
2 <html>
3 <head lang="en">
4 <meta charset="UTF-8">
5 <title>title>
6 head>
7 <body>
8 <h1>{{name}}h1>
9
10 <ul>
11 {% for item in user_list %}
12 <li>{{item}}li>
13 {% endfor %}
14 ul>
15
16 body>
17 html>
#!/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。
参考资料：
- 白话tornado源码之褪去模板外衣的前戏
- Jinja2官方中文文档