Django框架-web框架

一、什么是Web框架？

框架，即framwork，特指为解决一个开放性问题而设计的具有一定约束性的支撑结构，使用框架可以帮你快速开发特定的系统，简单的说，就是用别人搭建号的舞台来表演。

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。

------server服务器
import socket

ip_port = ('127.0.0.1', 8000)

sk = socket.socket()  # 基于tcp协议建立的socket

sk.bind(ip_port)

sk.listen()

while True:
        conn, addr = sk.accept()

        data =  conn.recv(8096)
　　　　　print(data) # 将浏览器发来的消息打印出来

        conn.send(b"HTTP/1.1 200 ok

")
'
        send_msg = conn.send('ok'.encode('utf-8'))

        conn.close()


------client浏览器
import socket

sk = socket.socket()

sk.connect(ip_port)

sk.send('msg'.encode('utf-8'))

data  =  sk.recv(8096).decode('utf-8')
    

可以说web服务本质上都是在这十几行代码基础上扩展出来的，这段代码就是他们的始祖。

用户在浏览器中输入网址，浏览器会向服务端发送数据，那么浏览器会发送什么数据？怎么发，这个谁来定？你这个网站是这个规定，他那个网站按照他那个规定，那互联网还能玩么？所以，必须有一个统一的规则，让大家发送消息，接收消息的时候都有个格式依据，不能随便写，这个就是HTTP协议（协议就是使用双方遵守的规范），以后浏览器发送请求信息也好，服务器恢复响应信息也罢，都要按照这个规则来。

HTTP协议 主要规定了客户端和服务端之间的通信格式。

二、HTTP协议

1、HTTP简介

HTTP协议是hyper text ttansfer Protocol（超文本传输协议）的缩写，是用于万维网（www：world wide web）服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。

HTTP是一个基于TCP/IP通信协议来传输数据（html文档，图片，视频，查询结果等）。

Http协议是属于“应用层的协议”，而且是基于tcp/ip协议的，用于client与server的通信。

TCP/UDP协议是属于‘传输层’ 用于通信的广泛的通信协议。

那么问题来了，既然tcp/udp是广泛使用的网络通信协议，那为啥又要出个http协议呢？

笔者个人认为，udp协议具有不可靠性和不安全性，显然这很难满足web应用的需求，而tcp协议是基于连接和三次握手的，虽然具有可靠性，但仍然具有一定的缺陷，试想一下，普通的c/s架构软件，顶多上千个client同时连接，而b/s架构的网站，十万人同时在线也是很平常的事儿，如果十万个客户端和服务端一直保持连接状态，那服务器如何满足承载呢？

这就衍生出了http协议，基于tcp的可靠性连接。通俗点说，就是在请求之后，服务端立即关闭连接，释放资源，这样既保证了资源可用，也吸取了tcp的可靠性的优点。

正是因为这点，所以大家通常说http协议是“无状态的”，也就是“服务器不知道你客户端干了啥”，其实很大程度上是基于性能考虑的，而为了保持状态，后面又出现了cookie和session这个玩意了。

HTTP是一个属于应用层的面向对象的协议，由于其简捷、快速的方式，适用于分布式超媒体信息系统。它于1990年提出，经过几年的使用与发展，得到不断地完善和扩展。目前在WWW中使用的是HTTP/1.0的第六版，HTTP/1.1的规范化工作正在进行之中，而且HTTP-NG(Next Generation of HTTP)的建议已经提出。

HTTP协议工作于客户端-服务端架构为上。浏览器作为HTTP客户端通过URL向HTTP服务端即WEB服务器发送所有请求。Web服务器根据接收到的请求后，向客户端发送响应信息。

2、HTTP的特点

2.1、简单快速：客户向服务器请求服务时，只需传送请求方法和路径。请求方法常用的有GET、HEAD、POST。每种方法规定了客户与服务器联系的类型不同。由于HTTP协议简单，使得HTTP服务器的程序规模小，因而通信速度很快。

2.2、灵活：HTTP允许传输任意类型的数据对象。正在传输的类型由Content-Type加以标记。

2.3.无连接：无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求。服务器处理完客户的请求，并收到客户的应答后，即断开连接。采用这种方式可以节省传输时间。

2.4.无状态：HTTP协议是无状态协议。无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息，则它必须重传，这样可能导致每次连接传送的数据量增大。另一方面，在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。

3、HTTP协议的请求类型

8种类型：options, head, get,post,put,delete,trace,connect

HTTP协议中共定义了八种方法或者叫“动作”来表明对Request-URI指定的资源的不同操作方式，具体介绍如下：

OPTIONS：返回服务器针对特定资源所支持的HTTP请求方法。也可以利用向Web服务器发送'*'的请求来测试服务器的功能性。
HEAD：向服务器索要与GET请求相一致的响应，只不过响应体将不会被返回。这一方法可以在不必传输整个响应内容的情况下，就可以获取包含在响应消息头中的元信息。
GET：向特定的资源发出请求。
POST：向指定资源提交数据进行处理请求（例如提交表单或者上传文件）。数据被包含在请求体中。POST请求可能会导致新的资源的创建和/或已有资源的修改。
PUT：向指定资源位置上传其最新内容。
DELETE：请求服务器删除Request-URI所标识的资源。
TRACE：回显服务器收到的请求，主要用于测试或诊断。

CONNECT：HTTP/1.1协议中预留给能够将连接改为管道方式的代理服务器。

GET： 请求指定的页面信息，并返回实体主体。 
HEAD： 只请求页面的首部。 
POST： 请求服务器接受所指定的文档作为对所标识的URI的新的从属实体。 
PUT： 从客户端向服务器传送的数据取代指定的文档的内容。 
DELETE： 请求服务器删除指定的页面。 
OPTIONS： 允许客户端查看服务器的性能。 
TRACE： 请求服务器在响应中的实体主体部分返回所得到的内容。 
PATCH： 实体中包含一个表，表中说明与该URI所表示的原内容的区别。 
MOVE： 请求服务器将指定的页面移至另一个网络地址。 
COPY： 请求服务器将指定的页面拷贝至另一个网络地址。 
LINK： 请求服务器建立链接关系。 
UNLINK： 断开链接关系。 
WRAPPED： 允许客户端发送经过封装的请求。 
Extension-mothed：在不改动协议的前提下，可增加另外的方法。 

GET： 请求指定的页面信息，并返回实体主体。 
HEAD： 只请求页面的首部。 
POST： 请求服务器接受所指定的文档作为对所标识的URI的新的从属实体。  

虽然HTTP的请求方式有8种，但是我们在实际应用中常用的也就是get和post，其他请求方式也都可以通过这两种方式间接的来实现。

4、HTTP请求协议的格式

请求协议遵循以下格式：

请求首行；        // 请求方式 请求路径 协议和版本，例如：GET /index.html HTTP/1.1
请求头信息；      // 请求头名称:请求头内容，即为key:value格式，例如：Host:localhost
空行；           // 用来与请求体分隔开
请求体。         // GET没有请求体，只有POST有请求体。

浏览器发送给服务端的内容就是按这个格式发送的，如果不是这个格式服务器将无法解读！

 每个HTTP请求和响应都遵循相同的格式，一个HTTP包含header和body两部分，其中body是可选的。

使用开篇使用的socket服务端，浏览器发送请求，输出的内容如下：

b'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

'

我们将 替代成换行如下：  

GET请求：

 0 GET /  HTTP/1.1
 1 Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8
Accept-Encoding: gzip, deflate
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9,en;q=0.8
Cache-Control: no-cache
Connection: keep-alive
Cookie: UM_distinctid=163b95070c41c4-05b94f62813d25-3961430f-144000-163b95070c5642; 
Host: www.cnblogs.com
Pragma: no-cache
Referer: https://www.cnblogs.com/
Save-Data: on
Upgrade-Insecure-Requests: 1
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/69.0.3497.100 Safari/537.36

http请求消息（浏览器向服务器发送数据）

第一行--->请求行：描述客户端的请求方式、请求资源的名称、http协议的版本号

第二行~第十行---> 请求头：（消息头）包含（客户机请求的服务器主机名，客户机的环境信息等）

Accept：用于告诉服务器，客户机支持的数据类型,内容类型的先后次序表示客户端接收的先后次序 （例如：Accept:text/html,image/*）
Accept-Charset：用于告诉服务器，客户机采用的编码格式
Accept-Encoding：用于告诉服务器，客户机支持的数据压缩格式
Accept-Language：客户机语言环境
Host:请求的web服务器的域名地址
If-Modified-Since：客户机通过这个头告诉服务器，资源的缓存时间
Referer：客户机通过这个头告诉服务器，它（客户端）是从哪个资源来访问服务器的（防盗链）
User-Agent：客户机通过这个头告诉服务器，客户机的软件环境（操作系统，浏览器版本等）
Cookie：客户机通过这个头，将Coockie信息带给服务器
Connection：告诉服务器，请求完成后，是否保持连接
Content-Type: 显示请求提交的内容类型，一般只有post提交才需要设置该属性
keep-alive：表示是否需要持久连接，如果值为keep-alive，或者使用的是http 1.1 都表示持久连接
Date：告诉服务器，当前请求的时间
（换行）----------------
请求体：
就是指浏览器端通过http协议发送给服务器的实体数据。例如：name=dylan&id=110
（get请求时，通过url传给服务器的值。post请求时，通过表单发送给服务器的值）
注：get请求没有请求体，其请求内容以？开头拼接在url后面

POST请求

POST / HTTP1.1
Host:www.wrox.com
User-Agent:Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 6.0; Windows NT 5.1; SV1; .NET CLR 2.0.50727; .NET CLR 3.0.04506.648; .NET CLR 3.5.21022)
Content-Type:application/x-www-form-urlencoded
Content-Length:40
Connection: Keep-Alive

name=Professional%20Ajax&publisher=Wiley

第一部分：请求行，第一行表明了post请求，以及http1.1版本

第二部分：请求头部，第二行~第六行

第三部分：空行

第四部分：请求数据，第八行

http响应消息（服务器返回浏览器的数据）

一个http响应代表服务器端向客户端回送的数据，它包括：
Http响应也由四个部分组成：状态行，若干个消息报头，空行，响应正文

响应头(消息头)包含:
Location：这个头配合302状态吗，用于告诉客户端找谁
Server：服务器通过这个头，告诉浏览器服务器的类型
Content-Encoding：告诉浏览器，服务器的数据压缩格式
Content-Length：告诉浏览器，回送数据的长度
Content-Type：告诉浏览器，回送数据的类型
Last-Modified：告诉浏览器当前资源缓存时间
Refresh：告诉浏览器，隔多长时间刷新
Content-Disposition：告诉浏览器以下载的方式打开数据。例如： context.Response.AddHeader("Content-Disposition","attachment:filename=aa.jpg");                                        context.Response.WriteFile("aa.jpg");
Transfer-Encoding：告诉浏览器，传送数据的编码格式
ETag：缓存相关的头（可以做到实时更新）
Expries：告诉浏览器回送的资源缓存多长时间。如果是-1或者0，表示不缓存
Cache-Control：控制浏览器不要缓存数据   no-cache
Pragma：控制浏览器不要缓存数据          no-cache

Connection：响应完成后，是否断开连接。  close/Keep-Alive
Date：告诉浏览器，服务器响应时间

状态行：  例如：  HTTP/1.1  200 OK   （协议的版本号是1.1  响应状态码为200  响应结果为 OK）

实体内容（实体头）：响应包含浏览器能够解析的静态内容，例如：html，纯文本，图片等等信息

响应状态码：

状态代码有三位数字组成，第一个数字定义了响应的类别，共分五种类别:
1xx：指示信息--表示请求已接收，继续处理
2xx：成功--表示请求已被成功接收、理解、接受
3xx：重定向--要完成请求必须进行更进一步的操作
4xx：客户端错误--请求有语法错误或请求无法实现
5xx：服务器端错误--服务器未能实现合法的请求

常见状态码：

200 OK                        //客户端请求成功
400 Bad Request               //客户端请求有语法错误，不能被服务器所理解
401 Unauthorized              //请求未经授权，这个状态代码必须和WWW-Authenticate报头域一起使用 
403 Forbidden                 //服务器收到请求，但是拒绝提供服务
404 Not Found                 //请求资源不存在，eg：输入了错误的URL
500 Internal Server Error     //服务器发生不可预期的错误
503 Server Unavailable        //服务器当前不能处理客户端的请求，一段时间后可能恢复正常

三、网络知识点回顾

1、三次握手

• 客户端向服务端发送连接请求；
• 服务端接收到请求后，回复内容包含两个表示，一个syn表示接收到客户端的请求，一个ack表示开始准备连接的资源；
• 客户端接到回复后，开始准备连接的资源，之后向服务端发送一个ack表示准备工作已完成，可以连接了，之后双方进入连接状态开始传输数据阶段。

2、四次挥手　　

• 发起方向另一方发送，断开连接请求；
• 接收方收到请求，回复收到断开请求，开始准备断开相关工作；
• 接收方断开连接准备工作完成后，给发送方发送信息，可以断开连接了；
• 发送方收到接收方回复，准备断开连接，回收资源，回复确认断开，等待2mls后，断开连接。

3、在浏览器地址栏键入url，按下回车发生的事情？　　

• 1、浏览器向dns服务器，请求解析该url中的域名所对应的ip地址；
• 2、解析出ip地址后，根据该ip地址和端口号，向服务器发起tcp三次握手建立连接；
• 3、浏览器发出读取文件的http请求，该请求报文作为tcp三次握手的第三个报文的数据发送给服务器；
• 4、服务器对浏览器请求做出响应，并将对应的资源发送给浏览器；
• 5、释放tcp连接（四次挥手）
• 6、浏览器将拿到的资源对页面进行渲染并显示内容

4、GET和POST的区别

• GET提交的数据会放在URL之后，以?分割URL和传输数据，参数之间以&相连，如EditPosts.aspx?name=test1&id=123456. POST方法是把提交的数据放在HTTP包的Body中.
• GET提交的数据大小有限制（因为浏览器对URL的长度有限制），而POST方法提交的数据没有限制.
• GET方式需要使用Request.QueryString来取得变量的值，而POST方式通过Request.Form来获取变量的值。
• GET方式提交数据，会带来安全问题，比如一个登录页面，通过GET方式提交数据时，用户名和密码将出现在URL上，如果页面可以被缓存或者其他人可以访问这台机器，就可以从历史记录获得该用户的账号和密码.

5、简写http请求与响应格式？

• http请求报文格式
• 请求行：请求方法，地址，协议版本
• 请求头：k：v k:v    ....
• 空行
• 请求体：请求data（get请求体没有数据，请求数据以？开头拼接在url后面）

• http响应格式
• 请求行：协议版本，状态码，状态描述符
• 请求头：key：value
• 空行
• 响应正文：html文本字符串

6、一个请求的完成流程？

1. web服务启动，等待连接
2. 在浏览器地址栏种输入url，回车，向服务器发送一个遵循http协议的get请求
3. 服务器收到请求，按http协议解析请求，获取url，执行相应的业务函数
4. 函数处理html代码，进行字符串的替换，拿到一个新的字符串
5. 服务器将响应体按照http响应的格式组装返回给浏览器
6. 浏览器接收到数据，拿到响应体进行渲染，展示页面。
7. 断开连接。