【Python之路】第十五篇--Web框架 Web框架本质 自定义Web框架 执行字符串表示的函数,并为该函数提供全局变量

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(b"HTTP/1.1 200 OK

")
    client.send(b"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。

#!/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')])
    body =  '<h1>Hello, web!</h1>'
return [body.encode('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

#!/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
#!/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>
        {% end %}
    </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.

执行字符串表示的函数,并为该函数提供全局变量

#!usr/bin/env python
#coding:utf-8
  
namespace = {'name':'alex','data':[18,73,84]}
  
code =  '''def hellocute():return  "name %s ,age %d" %(name,data[0],) '''
  
func = compile(code, '<string>', "exec")
  
exec func in namespace
  
result = namespace['hellocute']()
  
print result

此段代码的执行结果是:name alex,age 18

上述代码解析:

  • 第6行,code是一个字符串,该字符串的内容是一个函数体。

  • 第8行,将code字符串编译成函数 hello

  • 第10行,将函数 hello 添加到namespace字典中(key为hello),同时也将python的所有内置函数添加到namespace字段中(key为__builtins__)

  • 如此一来,namespace中的内容好比是一个个的全局变量,即

  • name = 'alex'
    data = [18,73,84]
     
    def hellocute():
        return  "name %s ,age %d" %(name,data[0],) 
  • 第12行,执行Hello函数并将返回值复制给result

  • 第14行,输入result

对于该功能,它就是python的web框架中模板语言部分至关重要的部分,

因为在模板处理过程中:

1.首先会读取html文件,然后分割html文件,

2.再然后讲分割的文件组成一个字符串表示的函数,

3.再再然后就是利用上述方法执行字符串表示的函数。