python小白-day15 web框架

Web框架本质

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。

#!/usr/bin/env python3
#coding:utf8
import socket
def handle_request(client):
    #接收请求
    buf = client.recv(1024)
    print(buf)
    #返回信息
    client.send(bytes('<h1>welcome liuyao webserver</h1>','utf8'))
def main():
    #创建sock对象
    sock = socket.socket()
    #监听80端口
    sock.bind(('localhost',8000))
    #最大连接数
    sock.listen(5)
    print('welcome nginx')
    #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()

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
#导入wsgi模块
from wsgiref.simple_server import make_server
 
def RunServer(environ, start_response):
    start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')])
    return [bytes("welcome webserver".encode('utf8'))]
 
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)

请求过来后就执行RunServer这个函数。

原理图：

当用户发送请求，socket将请求交给函数处理，之后再返回给用户。

自定义Web框架

一、框架

python标准库提供的wsgiref模块开发一个自己的Web框架

之前的使用wsgiref只能访问一个url
下面这个可以根据你访问的不同url请求进行处理并且返回给用户

#!/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 == '/login':
        return [bytes("welcome login",'utf8')]
    elif request_url == '/reg':
        return [bytes("welcome reg",'utf8')]
    else:
        return [bytes('<h1>404! no found</h1>','utf8')]
 
if __name__ == '__main__':
    httpd = make_server('', 8000, RunServer)
    print ("Serving HTTP on port 8000...")
    httpd.serve_forever()

当然以上虽然根据不同url来进行处理，但是如果大量url的话，那么代码写起来就很繁琐。
所以使用下面方法进行处理

#!/usr/bin/env python
#coding:utf-8
from wsgiref.simple_server import make_server
def index():
    return [bytes('<h1>index</h1>','utf8')]
def login():
    return [bytes('<h1>login</h1>','utf8')]
def reg():
    return [bytes('<h1>reg</h1>','utf8')]
def layout():
    return [bytes('<h1>layout</h1>','utf8')]
#定义一个列表 把url和上面的函数做一个对应
urllist = [
    ('/index',index),
    ('/login',login),
    ('/reg',reg),
    ('/layout',layout),
]
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
    #循环这个列表 找到你打开的url 返回url对应的函数
    for url in urllist:
        if request_url == url[0]:
            return url[1]()
    else:
        #url_list列表里都没有返回404
        return [bytes('<h1>404 not found</h1>','utf8')] 
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：

index：

<!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():
    #把index页面读进来返回给用户
    indexfile = open('index.html','r+').read()
    return [bytes(indexfile,'utf8')]
def login():
    loginfile = open('login.html','r+').read()
    return [bytes(loginfile,'utf8')]
urllist = [
    ('/login',login),
    ('/index',index),
]
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
    for url in urllist:
        #如果用户请求的url和咱们定义的rul匹配
        if request_url == url[0]:
            #执行
            return url[1]()
    else:
        #url_list列表里都没有返回404
        return [bytes('<h1>404 not found</h1>','utf8')]
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：

<!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 item in user_list %}
            <li>{{ item }}</li>
        {% endfor %}
    </ul>
    <!--if else judge-->
    {% if num == 1 %}
        <h1>num == 1</h1>
    {% else %}
        <h1>num == 2</h1>
    {% endif %}
</body>
</html>

python：

#!/usr/bin/env python
#-*- coding:utf-8 -*-
import time 
#导入wsgi模块
from wsgiref.simple_server import make_server
#导入jinja模块
from jinja2 import Template
def index():
    #打开index.html
    data = open('index.html').read()
    #使用jinja2渲染
    template = Template(data)
    result = template.render(
        name = 'yaoyao',
        age = '18',
        time = str(time.time()),
        user_list = ['linux','python','bootstarp'],
        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 [bytes(result,'utf8')]
urllist = [
    ('/index',index),
]
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
    #循环这个列表
    for url in urllist:
        #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]()
    else:
        #urllist列表里都没有返回404
        return [bytes('<h1>404 not found</h1>','utf8')]
if __name__ == '__main__':
    httpd = make_server('', 8000, RunServer)
    print ("Serving HTTP on port 8000...")
    httpd.serve_forever()

MVC和MTV

1.MVC

全名是Model View Controller，是模型(model)－视图(view)－控制器(controller)的缩写，一种软件设计典范，用一种业务逻辑、数据、界面显示分离的方法组织代码，将业务逻辑聚集到一个部件里面，在改进和个性化定制界面及用户交互的同时，不需要重新编写业务逻辑。MVC被独特的发展起来用于映射传统的输入、处理和输出功能在一个逻辑的图形化用户界面的结构中。