• Python全栈开发：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。

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    #!/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。

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    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()

    自定义Web框架

    一、框架

    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 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：

    <!DOCTYPE html>
<html>
<head lang="en">
    <meta charset="UTF-8">
    <title></title>
</head>
<body>
    <h1>Index</h1>
</body>
</html>

index.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>

login.html
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    #!/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
    <!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>

index.html
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    #!/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，对于模板引擎的本质，参考另外一篇博客：白话tornado源码之褪去模板外衣的前戏
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