25-mini-web框架
mini-web框架
内容
- Mini_WEB框架
- 闭包
- 装饰器
- 路由
- 元类和ORM
Mini_WEB框架
浏览器请求动态页面过程
WSGI
怎么在你刚建立的Web服务器上运行一个Django应用和Flask应用，如何不做任何改变而适应不同的web架构呢？
- WSGI允许开发者将选择web框架和web服务器分开。可以混合匹配web服务器和web框架，选择一个适合的配对。
比如,可以在Gunicorn 或者 Nginx/uWSGI 或者 Waitress上运行 Django, Flask, 或 Pyramid。真正的混合匹配，得益于WSGI同时支持服务器和架构：
-
web服务器必须具备WSGI接口，所有的现代Python Web框架都已具备WSGI接口，它让你不对代码作修改就能使服务器和特点的web框架协同工作。
-
WSGI由web服务器支持，而web框架允许你选择适合自己的配对，但它同样对于服务器和框架开发者提供便利使他们可以专注于自己偏爱的领域和专长而不至于相互牵制。其他语言也有类似接口：java有Servlet API，Ruby 有 Rack。
定义WSGI接口
WSGI接口定义非常简单，它只要求Web开发者实现一个函数，就可以响应HTTP请求。我们来看一个最简单的Web版本的“Hello World!”：
def application(environ, start_response):
start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')])
return 'Hello World!'
上面的application()函数就是符合WSGI标准的一个HTTP处理函数，它接收两个参数：
- environ：一个包含所有HTTP请求信息的dict对象；
- start_response：一个发送HTTP响应的函数。
整个application()函数本身没有涉及到任何解析HTTP的部分，也就是说，把底层web服务器解析部分和应用程序逻辑部分进行了分离，这样开发者就可以专心做一个领域了
不过，等等，这个application()函数怎么调用？如果我们自己调用，两个参数environ和start_response我们没法提供，返回的str也没法发给浏览器。
所以application()函数必须由WSGI服务器来调用。有很多符合WSGI规范的服务器。而我们此时的web服务器项目的目的就是做一个既能解析静态网页还可以解析动态网页的服务器
Web动态服务器-基本实现
文件结构
├── web_server.py
├── web
│ └── my_web.py
└── html
└── index.html
.....
web/my_web.py
import time
def application(environ, start_response):
status = '200 OK'
response_headers = [('Content-Type', 'text/html')]
start_response(status, response_headers)
return str(environ) + '==Hello world from a simple WSGI application!--->%s\n' % time.ctime()
web_server.py
import select
import time
import socket
import sys
import re
import multiprocessing
class WSGIServer(object):
"""定义一个WSGI服务器的类"""
def __init__(self, port, documents_root, app):
# 1. 创建套接字
self.server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 2. 绑定本地信息
self.server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
self.server_socket.bind(("", port))
# 3. 变为监听套接字
self.server_socket.listen(128)
# 设定资源文件的路径
self.documents_root = documents_root
# 设定web框架可以调用的函数(对象)
self.app = app
def run_forever(self):
"""运行服务器"""
# 等待对方链接
while True:
new_socket, new_addr = self.server_socket.accept()
# 创建一个新的进程来完成这个客户端的请求任务
new_socket.settimeout(3) # 3s
new_process = multiprocessing.Process(target=self.deal_with_request, args=(new_socket,))
new_process.start()
new_socket.close()
def deal_with_request(self, client_socket):
"""以长链接的方式，为这个浏览器服务器"""
while True:
try:
request = client_socket.recv(1024).decode("utf-8")
except Exception as ret:
print("========>", ret)
client_socket.close()
return
# 判断浏览器是否关闭
if not request:
client_socket.close()
return
request_lines = request.splitlines()
for i, line in enumerate(request_lines):
print(i, line)
# 提取请求的文件(index.html)
# GET /a/b/c/d/e/index.html HTTP/1.1
ret = re.match(r"([^/]*)([^ ]+)", request_lines[0])
if ret:
print("正则提取数据:", ret.group(1))
print("正则提取数据:", ret.group(2))
file_name = ret.group(2)
if file_name == "/":
file_name = "/index.html"
# 如果不是以py结尾的文件，认为是普通的文件
if not file_name.endswith(".py"):
# 读取文件数据
try:
f = open(self.documents_root+file_name, "rb")
except:
response_body = "file not found, 请输入正确的url"
response_header = "HTTP/1.1 404 not found\r\n"
response_header += "Content-Type: text/html; charset=utf-8\r\n"
response_header += "Content-Length: %d\r\n" % (len(response_body))
response_header += "\r\n"
response = response_header + response_body
# 将header返回给浏览器
client_socket.send(response.encode('utf-8'))
else:
content = f.read()
f.close()
response_body = content
response_header = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"
response_header += "Content-Length: %d\r\n" % (len(response_body))
response_header += "\r\n"
# 将header返回给浏览器
client_socket.send(response_header.encode('utf-8') + response_body)
# 以.py结尾的文件，就认为是浏览需要动态的页面
else:
# 准备一个字典，里面存放需要传递给web框架的数据
env = {}
# 存web返回的数据
response_body = self.app(env, self.set_response_headers)
# 合并header和body
response_header = "HTTP/1.1 {status}\r\n".format(status=self.headers[0])
response_header += "Content-Type: text/html; charset=utf-8\r\n"
response_header += "Content-Length: %d\r\n" % len(response_body)
for temp_head in self.headers[1]:
response_header += "{0}:{1}\r\n".format(*temp_head)
response = response_header + "\r\n"
response += response_body
client_socket.send(response.encode('utf-8'))
def set_response_headers(self, status, headers):
"""这个方法，会在 web框架中被默认调用"""
response_header_default = [
("Data", time.ctime()),
("Server", "ItCast-python mini web server")
]
# 将状态码/相应头信息存储起来
# [字符串, [xxxxx, xxx2]]
self.headers = [status, response_header_default + headers]
# 设置静态资源访问的路径
g_static_document_root = "./html"
# 设置动态资源访问的路径
g_dynamic_document_root = "./web"
def main():
"""控制web服务器整体"""
# python3 xxxx.py 7890
if len(sys.argv) == 3:
# 获取web服务器的port
port = sys.argv[1]
if port.isdigit():
port = int(port)
# 获取web服务器需要动态资源时，访问的web框架名字
web_frame_module_app_name = sys.argv[2]
else:
print("运行方式如: python3 xxx.py 7890 my_web_frame_name:application")
return
print("http服务器使用的port:%s" % port)
# 将动态路径即存放py文件的路径，添加到path中，这样python就能够找到这个路径了
sys.path.append(g_dynamic_document_root)
ret = re.match(r"([^:]*):(.*)", web_frame_module_app_name)
if ret:
# 获取模块名
web_frame_module_name = ret.group(1)
# 获取可以调用web框架的应用名称
app_name = ret.group(2)
# 导入web框架的主模块
web_frame_module = __import__(web_frame_module_name)
# 获取那个可以直接调用的函数(对象)
app = getattr(web_frame_module, app_name)
# print(app) # for test
# 启动http服务器
http_server = WSGIServer(port, g_static_document_root, app)
# 运行http服务器
http_server.run_forever()
if __name__ == "__main__":
main()
运行
-
打开终端，输入以下命令开始服务器
python3 web_server.py my_web:application
闭包
# 定义一个函数
def test(number):
# 在函数内部再定义一个函数，并且这个函数用到了外边函数的变量，那么将这个函数以及用到的一些变量称之为闭包
def test_in(number_in):
print("in test_in 函数, number_in is %d" % number_in)
return number+number_in
# 其实这里返回的就是闭包的结果
return test_in
# 给test函数赋值，这个20就是给参数number
ret = test(20)
# 注意这里的100其实给参数number_in
print(ret(100))
#注 意这里的200其实给参数number_in
print(ret(200))
运行结果：
in test_in 函数, number_in is 100
120
in test_in 函数, number_in is 200
220
闭包的实际例子：
def line_conf(a, b):
def line(x):
return a*x + b
return line
line1 = line_conf(1, 1)
line2 = line_conf(4, 5)
print(line1(5))
print(line2(5))
这个例子中，函数line与变量a,b构成闭包。在创建闭包的时候，我们通过line_conf的参数a,b说明了这两个变量的取值，这样，我们就确定了函数的最终形式(y = x + 1和y = 4x + 5)。我们只需要变换参数a,b，就可以获得不同的直线表达函数。由此，我们可以看到，闭包也具有提高代码可复用性的作用。
如果没有闭包，我们需要每次创建直线函数的时候同时说明a,b,x。这样，我们就需要更多的参数传递，也减少了代码的可移植性。
注意点:
由于闭包引用了外部函数的局部变量，则外部函数的局部变量没有及时释放，消耗内存
装饰器
装饰器是程序开发中经常会用到的一个功能，用好了装饰器，开发效率如虎添翼，所以这也是Python面试中必问的问题，但对于好多初次接触这个知识的人来讲，这个功能有点绕，自学时直接绕过去了，然后面试问到了就挂了，因为装饰器是程序开发的基础知识，这个都不会，别跟人家说你会Python。
#### 第一波 ####
def foo():
print('foo')
foo # 表示是函数
foo() # 表示执行foo函数
#### 第二波 ####
def foo():
print('foo')
foo = lambda x: x + 1
foo() # 执行lambda表达式，而不再是原来的foo函数，因为foo这个名字被重新指向了另外一个匿名函数
函数名仅仅是个变量，只不过指向了定义的函数而已，所以才能通过 函数名()调用，如果 函数名=xxx被修改了，那么当在执行 函数名()时，调用的就不是之前的那个函数了
装饰器:
def w1(func):
def inner():
# 验证1
# 验证2
# 验证3
func()
return inner
@w1
def f1():
print('f1')
python解释器就会从上到下解释代码，步骤如下：
- def w1(func): ==>将w1函数加载到内存
- @w1
没错， 从表面上看解释器仅仅会解释这两句代码，因为函数在 没有被调用之前其内部代码不会被执行。
从表面上看解释器着实会执行这两句，但是 @w1 这一句代码里却有大文章， @函数名 是python的一种语法糖。
装饰器(decorator)功能
- 引入日志
- 函数执行时间统计
- 执行函数前预备处理
- 执行函数后清理功能
- 权限校验等场景
- 缓存
路由
mini web框架路由
dynamic/my_web.py
import time
import os
import re
template_root = "./templates"
# ----------更新----------
# 用来存放url路由映射
# url_route = {
# "/index.py": index_func,
# "/center.py": center_func
# }
g_url_route = dict()
# ----------更新----------
def route(url):
def func1(func):
# 添加键值对，key是需要访问的url，value是当这个url需要访问的时候，需要调用的函数引用
g_url_route[url] = func
def func2(file_name):
return func(file_name)
return func2
return func1
@route("/index.py") # ----------更新----------
def index(file_name):
"""返回index.py需要的页面内容"""
# return "hahha" + os.getcwd() # for test 路径问题
try:
file_name = file_name.replace(".py", ".html")
f = open(template_root + file_name)
except Exception as ret:
return "%s" % ret
else:
content = f.read()
f.close()
data_from_mysql = "暂时没有数据，请等待学习mysql吧，学习完mysql之后，这里就可以放入mysql查询到的数据了"
content = re.sub(r"\{%content%\}", data_from_mysql, content)
return content
@route("/center.py") # ----------更新----------
def center(file_name):
"""返回center.py需要的页面内容"""
# return "hahha" + os.getcwd() # for test 路径问题
try:
file_name = file_name.replace(".py", ".html")
f = open(template_root + file_name)
except Exception as ret:
return "%s" % ret
else:
content = f.read()
f.close()
data_from_mysql = "暂时没有数据,,,,~~~~(>_<)~~~~ "
content = re.sub(r"\{%content%\}", data_from_mysql, content)
return content
def application(environ, start_response):
status = '200 OK'
response_headers = [('Content-Type', 'text/html')]
start_response(status, response_headers)
file_name = environ['PATH_INFO']
# ----------更新----------
try:
return g_url_route[file_name](file_name)
except Exception as ret:
return "%s" % ret
元类
元类就是用来创建类的“东西”。你创建类就是为了创建类的实例对象，不是吗？但是我们已经学习到了Python中的类也是对象。
python3实现元类
浙公网安备 33010602011771号