web 框架基础

web 框架的本质

一、web 框架本质

1、自己开发 web 框架

- socket

- http 协议

- HTML 知识

- 数据库（pymysql，SQLAlchemy）

HTTP：无状态、短连接

TCP：不断开

WEB 应用（网站）

　Http 协议：

　　　　发送：
　　　　　　POST/ index HTTP / 1.1
　　　　　　Host:127.0.0.1:8080
　　　　　　Connection: keep-alive
　　　　　　Accept: text / html , application / xhtml + xml , application / xml ; q=0.9 , image / webp , * / * ; q=0.8

　　　　　　User-Agent: Mozilla / 5.0 ( Windows NT 6.1 ; WOW64 )  Qpplewebkit / 537.36 (KHTML , like Gecko ) chrome / 44.0.2403.89 Safari / 537.36
　　　　　　HTTPS: 1
　　　　　　Accept-Encoding: gzip, deflate, sdch
　　　　　　Accept-Language: zh-CN , zh; q=0.8
　　　　　　Cookie:

crsftoken = hNmu2JOthtGMN0hSRSPmMQK2newEb3o8zb6pXW5Cc3m54IaA%V!TKUvqWsFezpni


　　　　　　p = 123　　　

　　　　响应：
            200 OK
            Cache-Control:public, max-age=15
            Connection:keep-alive
            Content-Encoding:gzip
            Content-Type:text/html; charset=utf-8
            Date:Wed, 14 Jun 2017 01:21:17 GMT
            Expires:Wed, 14 Jun 2017 01:21:33 GMT
            Last-Modified:Wed, 14 Jun 2017 01:21:03 GMT
            Transfer-Encoding:chunked
            Vary:Accept-Encoding
            X-Frame-Options:SAMEORIGIN
            X-UA-Compatible:IE=10
  　　　　用户在页面看到的内容“字符串”（看到页面效果，由于浏览器解析）



 　　浏览器（socket客户端）

        2. www.cnblogs.com（42.121.252.58，80）
            sk.socket()
            sk.connect(（42.121.252.58，80）)
             
            sk.send('我想要xx')
        5. 接收
        6. 连接断开
         
         
         
    博客园（socket服务端）
        1. 监听ip和端口（42.121.252.58，80）
            while True:
                用户 = 等待用户连接
                3. 收到'我想要xx'
                4. 响应：“好”
                用户断开
     
     
 
    import socket
 
    sock = socket.socket()
    sock.bind(('127.0.0.1',8080))
    sock.listen(5)
 
    while True:
        conn,addr = sock.accept() # hang住
        # 有人来连接了
        # 获取用户发送的数据
        data = conn.recv(8096)
        conn.send(b"HTTP/1.1 200 OK

")
        conn.send(b'123123')
        conn.close()
　　1. Http，无状态，短连接

    2.
        浏览器（socket客户端）
        网站（socket服务端）
         
    3. 自己写网站
        a. socket服务端
        b. 根据URL不同返回不同的内容
            路由系统：
                URL -> 函数
        c. 字符串返回给用户
            模板引擎渲染：
                HTML充当模板（特殊字符）
                自己创造任意数据
            字符串
             
    4. Web框架：
        框架种类：
            - a,b,c                  --> Tornado
            - [第三方a],b,c          --> wsgiref -> Django
            - [第三方a],b,[第三方c]  --> flask,
             
        分类：
            - Django框架（Web。。。。。。）
            - 其他

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 python
#coding:utf-8
   
import socket
   
def handle_request(client):
    buf = client.recv(1024)
    client.send("HTTP/1.1 200 OK

")
    client.send("Hello, Seven")
   
def main():
    sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    sock.bind(('localhost',8000))
    sock.listen(5)
   
    while True:
        connection, address = sock.accept()
        handle_request(connection)
        connection.close()
   
if __name__ == '__main__':
    main()

上述通过 scoket 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，对于框架来说，就只有支持它的服务器才能被开发出的应用才能使用。这个时候，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，服务器就可以支持更多支持标准的框架，框架也可以使用更多的支持标准的服务器。

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 之间的解耦。

Python标准库提供的独立WSGI 服务器称为 wsgiref。

from wsgiref.simple_server import make_server
  
  
def RunServer(environ, start_response):
    start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')])
    return [bytes('<h1>Hello, web!</h1>', encoding='utf-8'), ]
  
  
if __name__ == '__main__':
    httpd = make_server('', 8000, RunServer)
    print("Serving HTTP on port 8000...")
    httpd.serve_forever()

二、自定义web框架

1、框架

通过Python 标准库提供的wsgiref 模块开发一个自己的web框架

def index():
    return 'index'
  
def login():
    return 'login'
  
def routers():
      
    urlpatterns = (
        ('/index/',index),
        ('/login/',login),
    )
      
    return urlpatterns
  
def RunServer(environ, start_response):
    start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')])
    url = environ['PATH_INFO']
    urlpatterns = routers()
    func = None
    for item in urlpatterns:
        if item[0] == url:
            func = item[1]
            break
    if func:
        return func()
    else:
        return '404 not found'
      
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.html

<!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():
    # return 'index'
    f = open('index.html')
    data = f.read()
    return data
  
  
def login():
    # return 'login'
    f = open('login.html')
    data = f.read()
    return data
  
  
def routers():

    urlpatterns = (
        ('/index/', index),
        ('/login/', login),
    )
  
    return urlpatterns
  
  
def run_server(environ, start_response):
    start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')])
    url = environ['PATH_INFO']
    urlpatterns = routers()
    func = None
    for item in urlpatterns:
        if item[0] == url:
            func = item[1]
            break
    if func:
        return func()
    else:
        return '404 not found'
  
  
if __name__ == '__main__':
    httpd = make_server('', 8000, run_server)
    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

<!DOCTYPE html>
<html>
<head lang="en">
    <meta charset="UTF-8">
    <title></title>
</head>
<body>
    <h1>{{name}}</h1>
 
    <ul>
        {% for item in user_list %}
        <li>{{item}}</li>
        {% endfor %}
    </ul>
 
</body>
</html>

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
  
from wsgiref.simple_server import make_server
from jinja2 import Template
  
  
def index():
    # return 'index'
  
    # template = Template('Hello {{ name }}!')
    # result = template.render(name='John Doe')
  
    f = open('index.html')
    result = f.read()
    template = Template(result)
    data = template.render(name='John Doe', user_list=['alex', 'eric'])
    return data.encode('utf-8')
  
  
def login():
    # return 'login'
    f = open('login.html')
    data = f.read()
    return data
  
  
def routers():
  
    urlpatterns = (
        ('/index/', index),
        ('/login/', login),
    )
  
    return urlpatterns
  
  
def run_server(environ, start_response):
    start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')])
    url = environ['PATH_INFO']
    urlpatterns = routers()
    func = None
    for item in urlpatterns:
        if item[0] == url:
            func = item[1]
            break
    if func:
        return func()
    else:
        return '404 not found'
  
  
if __name__ == '__main__':
    httpd = make_server('', 8000, run_server)
    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。