Web框架本質(zhì)
我們可以這樣理解：所有的Web應(yīng)用本質(zhì)上就是一個socket服務(wù)端，而用戶的瀏覽器就是一個socket客戶端。 這樣我們就可以自己實現(xiàn)Web框架了。
socket服務(wù)端?
import?socket????sk?=?socket.socket()??sk.bind(("127.0.0.1",?80))??sk.listen()??????while?True:??????conn,?addr?=?sk.accept()??????data?=?conn.recv(8096)??????conn.send(b"OK")??????conn.close()?? 可以說Web服務(wù)本質(zhì)上都是在這十幾行代碼基礎(chǔ)上擴(kuò)展出來的。這段代碼就是它們的祖宗。
用戶在瀏覽器中輸入網(wǎng)址，瀏覽器會向服務(wù)端發(fā)送數(shù)據(jù)，那瀏覽器會發(fā)送什么數(shù)據(jù)？怎么發(fā)？這個誰來定？ 你這個網(wǎng)站是這個規(guī)定，他那個網(wǎng)站按照他那個規(guī)定，那互聯(lián)網(wǎng)還能玩么？
所以，必須有一個統(tǒng)一的規(guī)則，讓大家發(fā)送消息、接收消息的時候都有個格式依據(jù)，不能隨便寫。
這個規(guī)則就是HTTP協(xié)議，以后瀏覽器發(fā)送請求信息也好，服務(wù)器回復(fù)響應(yīng)信息也罷，都要按照這個規(guī)則來。
HTTP協(xié)議主要規(guī)定了客戶端和服務(wù)器之間的通信格式，那HTTP協(xié)議是怎么規(guī)定消息格式的呢？
讓我們首先打印下我們在服務(wù)端接收到的消息是什么。
import?socket????????sk?=?socket.socket()????sk.bind(("127.0.0.1",?80))????sk.listen()????????????while?True:????????conn,?addr?=?sk.accept()????????data?=?conn.recv(8096)????????print(data)????????conn.send(b"OK")????????conn.close()???? 輸出：
b'GET / HTTP/1.1\r\nHost: 127.0.0.1:8080\r\nConnection: keep-alive\r\nCache-Control: max-age=0\r\nUpgrade-Insecure-Requests: 1\r\nUser-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/66.0.3355.4 Safari/537.36\r\nAccept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8\r\nAccept-Encoding: gzip, deflate, br\r\nAccept-Language: zh-CN,zh;q=0.9\r\nCookie: csrftoken=CtHePYARJOKNx5oNVwxIteOJXpNyJ29L4bW4506YoVqFaIFFaHm0EWDZqKmw6Jm8\r\n\r\n'
我們將\r\n替換成換行看得更清晰點：
GET?/?HTTP/1.1??Host:?127.0.0.1:8080??Connection:?keep-alive??Cache-Control:?max-age=0??Upgrade-Insecure-Requests:?1??User-Agent:?Mozilla/5.0?(Windows?NT?6.1;?WOW64)?AppleWebKit/537.36?(KHTML,?like?Gecko)?Chrome/66.0.3355.4?Safari/537.36??Accept:?text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8??Accept-Encoding:?gzip,?deflate,?br??Accept-Language:?zh-CN,zh;q=0.9??Cookie:?csrftoken=CtHePYARJOKNx5oNVwxIteOJXpNyJ29L4bW4506YoVqFaIFFaHm0EWDZqKmw6Jm8?????? 然后我們再看一下我們訪問博客園官網(wǎng)時瀏覽器收到的響應(yīng)信息是什么。
響應(yīng)相關(guān)信息可以在瀏覽器調(diào)試窗口的Network標(biāo)簽頁中看到。
點擊view source之后顯示如下圖：
我們發(fā)現(xiàn)收發(fā)的消息需要按照一定的格式來，這里就需要了解一下HTTP協(xié)議了。
HTTP協(xié)議介紹
HTTP協(xié)議對收發(fā)消息的格式要求
每個HTTP請求和響應(yīng)都遵循相同的格式，一個HTTP包含Header和Body兩部分，其中Body是可選的。
HTTP響應(yīng)的Header中有一個 Content-Type表明響應(yīng)的內(nèi)容格式。它的值如text/html; charset=utf-8。
text/html則表示是網(wǎng)頁，charset=utf-8則表示編碼為utf-8。
HTTP GET請求的格式：
HTTP響應(yīng)的格式：
?自定義web框架
經(jīng)過上面的學(xué)習(xí)，那我們基于socket服務(wù)端的十幾行代碼寫一個我們自己的web框架。我們先不處理瀏覽器發(fā)送的請求，先讓瀏覽器能顯示我們web框架返回的信息，那我們就要按照HTTP協(xié)議的格式來發(fā)送響應(yīng)。
import?socket????????sock?=?socket.socket(socket.AF_INET,?socket.SOCK_STREAM)????sock.bind(('127.0.0.1',?8000))????sock.listen()????????while?True:????????conn,?addr?=?sock.accept()????????data?=?conn.recv(8096)??????????????conn.send(b"HTTP/1.1?200?OK\r\n\r\n")????????conn.send(b"OK")????????conn.close()???? 我們通過十幾行代碼簡單地演示了web 框架的本質(zhì)。
接下來就讓我們繼續(xù)完善我們的自定義web框架吧！
根據(jù)不同的路徑返回不同的內(nèi)容
這樣就結(jié)束了嗎？ 如何讓我們的Web服務(wù)根據(jù)用戶請求的URL不同而返回不同的內(nèi)容呢？?
小事一樁，我們可以從請求相關(guān)數(shù)據(jù)里面拿到請求URL的路徑，然后拿路徑做一個判斷...
??????import?socket????sk?=?socket.socket()??sk.bind(("127.0.0.1",?8080))????sk.listen()??????while?True:????????????conn,?add?=?sk.accept()??????data?=?conn.recv(8096)??????????????data?=?str(data,?encoding="utf8")??????????????data1?=?data.split("\r\n")[0]??????url?=?data1.split()[1]????????conn.send(b'HTTP/1.1?200?OK\r\n\r\n')??????????????if?url?==?"/index/":??????????response?=?b"index"??????elif?url?==?"/home/":??????????response?=?b"home"??????else:??????????response?=?b"404?not?found!"????????conn.send(response)??????conn.close()?? 根據(jù)不同的路徑返回不同的內(nèi)容--函數(shù)版
上面的代碼解決了不同URL路徑返回不同內(nèi)容的需求。
我們返回的內(nèi)容是簡單的幾個字符，那如果我可以將返回的結(jié)果封裝成一個函數(shù)呢？
??????import?socket????sk?=?socket.socket()??sk.bind(("127.0.0.1",?8080))????sk.listen()??????????def?func(url):??????s?=?"這是{}頁面！".format(url)??????return?bytes(s,?encoding="utf8")??????while?True:????????????conn,?add?=?sk.accept()??????data?=?conn.recv(8096)??????????????data?=?str(data,?encoding="utf8")??????????????data1?=?data.split("\r\n")[0]??????url?=?data1.split()[1]????????conn.send(b'HTTP/1.1?200?OK\r\n\r\n')??????????????if?url?==?"/index/":??????????response?=?func(url)??????elif?url?==?"/home/":??????????response?=?func(url)??????else:??????????response?=?b"404?not?found!"????????conn.send(response)??????conn.close()?? 根據(jù)不同的路徑返回不同的內(nèi)容--函數(shù)進(jìn)階版
看起來上面的代碼寫了一個函數(shù)，那肯定可以寫多個函數(shù)，不同的路徑對應(yīng)執(zhí)行不同的函數(shù)拿到結(jié)果，但是我們要一個個判斷路徑，是不是很麻煩？我們有簡單的辦法來解決。
??????import?socket????sk?=?socket.socket()??sk.bind(("127.0.0.1",?8080))????sk.listen()??????????def?index(url):??????s?=?"這是{}頁面XX！".format(url)??????return?bytes(s,?encoding="utf8")??????def?home(url):??????s?=?"這是{}頁面。。！".format(url)??????return?bytes(s,?encoding="utf8")????????list1?=?[??????("/index/",?index),??????("/home/",?home),??]????while?True:????????????conn,?add?=?sk.accept()??????data?=?conn.recv(8096)??????????????data?=?str(data,?encoding="utf8")??????????????data1?=?data.split("\r\n")[0]??????url?=?data1.split()[1]????????conn.send(b'HTTP/1.1?200?OK\r\n\r\n')??????????????func?=?None????????for?item?in?list1:??????????if?item[0]?==?url:??????????????func?=?item[1]??????????????break??????if?func:??????????response?=?func(url)??????else:??????????response?=?b"404?not?found!"??????????????conn.send(response)??????conn.close()?? 返回具體的HTML文件
完美解決了不同URL返回不同內(nèi)容的問題。 但是我不想僅僅返回幾個字符串，我想給瀏覽器返回完整的HTML內(nèi)容，這又該怎么辦呢？
沒問題，不管是什么內(nèi)容，最后都是轉(zhuǎn)換成字節(jié)數(shù)據(jù)發(fā)送出去的。 我們可以打開HTML文件，讀取出它內(nèi)部的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，然后再發(fā)送給瀏覽器。
???????import?socket????sk?=?socket.socket()??sk.bind(("127.0.0.1",?8080))????sk.listen()??????????def?index(url):????????????with?open("index.html",?"r",?encoding="utf8")?as?f:??????????s?=?f.read()????????????return?bytes(s,?encoding="utf8")??????def?home(url):??????with?open("home.html",?"r",?encoding="utf8")?as?f:??????????s?=?f.read()??????return?bytes(s,?encoding="utf8")????????list1?=?[??????("/index/",?index),??????("/home/",?home),??]????while?True:????????????conn,?add?=?sk.accept()??????data?=?conn.recv(8096)??????????????data?=?str(data,?encoding="utf8")??????????????data1?=?data.split("\r\n")[0]??????url?=?data1.split()[1]????????conn.send(b'HTTP/1.1?200?OK\r\n\r\n')??????????????func?=?None????????for?item?in?list1:??????????if?item[0]?==?url:??????????????func?=?item[1]??????????????break??????if?func:??????????response?=?func(url)??????else:??????????response?=?b"404?not?found!"??????????????conn.send(response)??????conn.close()?? <!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head><meta charset="UTF-8"><meta http-equiv="x-ua-compatible" content="IE=edge"><meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1"><title>index
</title>
</head>
<body>
<div>這是index頁面
</div>
</body>
</html> index.html <!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head><meta charset="UTF-8"><meta http-equiv="x-ua-compatible" content="IE=edge"><meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1"><title>index
</title>
</head>
<body>
<div>這是home頁面
</div>
</body>
</html> home.html 讓網(wǎng)頁動態(tài)起來
這網(wǎng)頁能夠顯示出來了，但是都是靜態(tài)的啊。頁面的內(nèi)容都不會變化的，我想要的是動態(tài)網(wǎng)站。
沒問題，我也有辦法解決。我選擇使用字符串替換來實現(xiàn)這個需求。（這里使用時間戳來模擬動態(tài)的數(shù)據(jù)）
???????import?socket????sk?=?socket.socket()??sk.bind(("127.0.0.1",?8080))????sk.listen()??????????def?index(url):????????????with?open("index.html",?"r",?encoding="utf8")?as?f:??????????s?=?f.read()????????????return?bytes(s,?encoding="utf8")??????def?home(url):??????with?open("home.html",?"r",?encoding="utf8")?as?f:??????????s?=?f.read()??????return?bytes(s,?encoding="utf8")??????def?timer(url):??????import?time??????with?open("time.html",?"r",?encoding="utf8")?as?f:??????????s?=?f.read()??????????s?=?s.replace('@@time@@',?time.strftime("%Y-%m-%d?%H:%M:%S"))??????return?bytes(s,?encoding="utf8")????????list1?=?[??????("/index/",?index),??????("/home/",?home),??????("/time/",?timer),??]????while?True:????????????conn,?add?=?sk.accept()??????data?=?conn.recv(8096)??????????????data?=?str(data,?encoding="utf8")??????????????data1?=?data.split("\r\n")[0]??????url?=?data1.split()[1]????????conn.send(b'HTTP/1.1?200?OK\r\n\r\n')??????????????func?=?None????????for?item?in?list1:??????????if?item[0]?==?url:??????????????func?=?item[1]??????????????break??????if?func:??????????response?=?func(url)??????else:??????????response?=?b"404?not?found!"??????????????conn.send(response)??????conn.close()?? 服務(wù)器程序和應(yīng)用程序
對于真實開發(fā)中的python web程序來說，一般會分為兩部分：服務(wù)器程序和應(yīng)用程序。
服務(wù)器程序負(fù)責(zé)對socket服務(wù)端進(jìn)行封裝，并在請求到來時，對請求的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行整理。
應(yīng)用程序則負(fù)責(zé)具體的邏輯處理。為了方便應(yīng)用程序的開發(fā)，就出現(xiàn)了眾多的Web框架，例如：Django、Flask、web.py 等。不同的框架有不同的開發(fā)方式，但是無論如何，開發(fā)出的應(yīng)用程序都要和服務(wù)器程序配合，才能為用戶提供服務(wù)。
?
這樣，服務(wù)器程序就需要為不同的框架提供不同的支持。這樣混亂的局面無論對于服務(wù)器還是框架，都是不好的。對服務(wù)器來說，需要支持各種不同框架，對框架來說，只有支持它的服務(wù)器才能被開發(fā)出的應(yīng)用使用。
這時候，標(biāo)準(zhǔn)化就變得尤為重要。我們可以設(shè)立一個標(biāo)準(zhǔn)，只要服務(wù)器程序支持這個標(biāo)準(zhǔn)，框架也支持這個標(biāo)準(zhǔn)，那么他們就可以配合使用。一旦標(biāo)準(zhǔn)確定，雙方各自實現(xiàn)。這樣，服務(wù)器可以支持更多支持標(biāo)準(zhǔn)的框架，框架也可以使用更多支持標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)器。
WSGI（Web Server Gateway Interface）就是一種規(guī)范，它定義了使用Python編寫的web應(yīng)用程序與web服務(wù)器程序之間的接口格式，實現(xiàn)web應(yīng)用程序與web服務(wù)器程序間的解耦。
常用的WSGI服務(wù)器有uwsgi、Gunicorn。而Python標(biāo)準(zhǔn)庫提供的獨立WSGI服務(wù)器叫wsgiref，Django開發(fā)環(huán)境用的就是這個模塊來做服務(wù)器。
?
從這繼續(xù)...
wsgiref
我們利用wsgiref模塊來替換我們自己寫的web框架的socket server部分：
?????????????from?wsgiref.simple_server?import?make_server???????????????def?index(url):?????????????with?open("index.html",?"r",?encoding="utf8")?as?f:???????????s?=?f.read()?????????????return?bytes(s,?encoding="utf8")?????????????def?home(url):???????with?open("home.html",?"r",?encoding="utf8")?as?f:???????????s?=?f.read()???????return?bytes(s,?encoding="utf8")?????????????def?timer(url):???????import?time???????with?open("time.html",?"r",?encoding="utf8")?as?f:???????????s?=?f.read()???????????s?=?s.replace('@@time@@',?time.strftime("%Y-%m-%d?%H:%M:%S"))???????return?bytes(s,?encoding="utf8")???????????????list1?=?[???????("/index/",?index),???????("/home/",?home),???????("/time/",?timer),???]?????????????def?run_server(environ,?start_response):???????start_response('200?OK',?[('Content-Type',?'text/html;charset=utf8'),?])????????url?=?environ['PATH_INFO']????????func?=?None???????for?i?in?list1:???????????if?i[0]?==?url:???????????????func?=?i[1]???????????????break???????if?func:???????????response?=?func(url)???????else:???????????response?=?b"404?not?found!"???????return?[response,?]?????????????if?__name__?==?'__main__':???????httpd?=?make_server('127.0.0.1',?8090,?run_server)???????print("我在8090等你哦...")???????httpd.serve_forever()?? jinja2
上面的代碼實現(xiàn)了一個簡單的動態(tài)，我完全可以從數(shù)據(jù)庫中查詢數(shù)據(jù)，然后去替換我html中的對應(yīng)內(nèi)容，然后再發(fā)送給瀏覽器完成渲染。 這個過程就相當(dāng)于HTML模板渲染數(shù)據(jù)。 本質(zhì)上就是HTML內(nèi)容中利用一些特殊的符號來替換要展示的數(shù)據(jù)。 我這里用的特殊符號是我定義的，其實模板渲染有個現(xiàn)成的工具： jinja2
下載jinja2:
pip
install jinja2
<!DOCTYPE html>
<html lang="zh-CN">
<head><meta charset="UTF-8"><meta http-equiv="x-ua-compatible" content="IE=edge"><meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1"><title>Title
</title>
</head>
<body><h1>姓名：{{name}}
</h1><h1>愛好：
</h1><ul>{% for hobby in hobby_list %}<li>{{hobby}}
</li>{% endfor %}</ul>
</body>
</html> index2.html文件 使用jinja2渲染index2.html文件：
from?wsgiref.simple_server?import?make_server??from?jinja2?import?Template??????def?index(url):????????????with?open("index2.html",?"r",?encoding="utf8")?as?f:??????????data?=?f.read()??????????template?=?Template(data)?????????????ret?=?template.render({'name':?'alex',?'hobby_list':?['抽煙',?'喝酒',?'燙頭']})?????????return?bytes(ret,?encoding="utf8")??????def?home(url):??????with?open("home.html",?"r",?encoding="utf8")?as?f:??????????s?=?f.read()??????return?bytes(s,?encoding="utf8")????????list1?=?[??????("/index/",?index),??????("/home/",?home),??]??????def?run_server(environ,?start_response):??????start_response('200?OK',?[('Content-Type',?'text/html;charset=utf8'),?])????????url?=?environ['PATH_INFO']????????func?=?None??????for?i?in?list1:??????????if?i[0]?==?url:??????????????func?=?i[1]??????????????break??????if?func:??????????response?=?func(url)??????else:??????????response?=?b"404?not?found!"??????return?[response,?]??????if?__name__?==?'__main__':??????httpd?=?make_server('127.0.0.1',?8090,?run_server)??????print("我在8090等你哦...")??????httpd.serve_forever()?? 現(xiàn)在的數(shù)據(jù)是我們自己手寫的，那可不可以從數(shù)據(jù)庫中查詢數(shù)據(jù)，來填充頁面呢？
使用pymysql連接數(shù)據(jù)庫：
conn = pymysql.connect(host=
"127.0.0.1", port=3306, user=
"root", passwd=
"xxx", db=
"xxx", charset=
"utf8")
cursor = conn.cursor(cursor=
pymysql.cursors.DictCursor)
cursor.execute("select name, age, department_id from userinfo")
user_list =
cursor.fetchall()
cursor.close()
conn.close() 創(chuàng)建一個測試的user表：
CREATE TABLE user(id int auto_increment
PRIMARY KEY,name CHAR(
10)
NOT NULL,hobby CHAR(
20)
NOT NULL
)engine=innodb
DEFAULT charset
=UTF8;
模板的原理就是字符串替換，我們只要在HTML頁面中遵循jinja2的語法規(guī)則寫上，其內(nèi)部就會按照指定的語法進(jìn)行相應(yīng)的替換，從而達(dá)到動態(tài)的返回內(nèi)容。
Django
Django官網(wǎng)下載頁面
安裝（安裝最新LTS版）：
pip3
install django==1.11.15
創(chuàng)建一個django項目：
下面的命令創(chuàng)建了一個名為"mysite"的Django 項目：
django-admin startproject mysite
目錄介紹：
mysite/
├── manage.py # 管理文件
└── mysite # 項目目錄├── __init__.py├── settings.py # 配置├── urls.py # 路由 -->
URL和函數(shù)的對應(yīng)關(guān)系└── wsgi.py # runserver命令就使用wsgiref模塊做簡單的web server 運行Django項目：
python manage.py runserver
127.0.
0.1:
8000 模板文件配置：
TEMPLATES =
[{'BACKEND':
'django.template.backends.django.DjangoTemplates','DIRS': [os.path.join(BASE_DIR,
"template")],
# template文件夾位置'APP_DIRS': True,'OPTIONS': {'context_processors': ['django.template.context_processors.debug','django.template.context_processors.request','django.contrib.auth.context_processors.auth','django.contrib.messages.context_processors.messages',],},},
] 靜態(tài)文件配置：
STATIC_URL =
'/static/' # HTML中使用的靜態(tài)文件夾前綴
STATICFILES_DIRS =
[os.path.join(BASE_DIR, "static"),
# 靜態(tài)文件存放位置
]
看不明白？有圖有真相：
剛開始學(xué)習(xí)時可在配置文件中暫時禁用csrf中間件，方便表單提交測試。
MIDDLEWARE =
['django.middleware.security.SecurityMiddleware','django.contrib.sessions.middleware.SessionMiddleware','django.middleware.common.CommonMiddleware',# 'django.middleware.csrf.CsrfViewMiddleware','django.contrib.auth.middleware.AuthenticationMiddleware','django.contrib.messages.middleware.MessageMiddleware','django.middleware.clickjacking.XFrameOptionsMiddleware',
] Django基礎(chǔ)必備三件套：
from django.shortcuts import HttpResponse, render, redirect
HttpResponse
內(nèi)部傳入一個字符串參數(shù)，返回給瀏覽器。
例如：
def index(request):# 業(yè)務(wù)邏輯代碼return HttpResponse(
"OK")
render
除request參數(shù)外還接受一個待渲染的模板文件和一個保存具體數(shù)據(jù)的字典參數(shù)。
將數(shù)據(jù)填充進(jìn)模板文件，最后把結(jié)果返回給瀏覽器。（類似于我們上面用到的jinja2）
例如：
def index(request):# 業(yè)務(wù)邏輯代碼return render(request,
"index.html", {
"name":
"alex",
"hobby": [
"燙頭",
"泡吧"]})
redirect
接受一個URL參數(shù)，表示跳轉(zhuǎn)到指定的URL。
例如：
def index(request):# 業(yè)務(wù)邏輯代碼return redirect(
"/home/")
重定向是怎么回事？
啟動Django報錯：
Django 啟動時報錯 UnicodeEncodeError ...
報這個錯誤通常是因為計算機(jī)名為中文，改成英文的計算機(jī)名重啟下電腦就可以了。
轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/jiadi321/p/9669646.html
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的Web框架的原理的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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