Python学习 - 编写一个简单的web框架（一）

自己动手写一个web框架，因为我是菜鸟，对于python的一些内建函数不是清楚，所以在写这篇文章之前需要一些python和WSGI的预备知识，这是一系列文章。这一篇只实现了如何处理url。

参考这篇文章：http://www.cnblogs.com/russellluo/p/3338616.html

预备知识

web框架主要是实现web服务器和web应用之间的交互。底层的网络协议主要有web服务器完成。譬如监听端口，填充报文等等。

Python内建函数__iter__和__call__和WSGI

迭代器iterator

迭代器为类序列对象提供了类序列的接口，也就是说类序列对象可以通过迭代器像序列一样进行迭代。说简单一点就是遍历对象。如果想让类是可迭代的，那么就必须实现__iter__和next()。

__call__

只要在类定义的时候实现了__call__方法，那么该类的对象就是可调有的，即可以将对象当做函数来使用。这里只用明白什么是__call__函数即可，因为WSGI规范中用要求。

WSGI

关于WSGI的介绍可以点击http://webpython.codepoint.net，有很详细的介绍。这里只说明一下大概。WSGI接口是用可调用的对象实现的：一个函数，一个方法或者一个可调用的实例。下面是一个实例，注释写的很详细：

# This is our application object. It could have any name,
# except when using mod_wsgi where it must be "application"
def application( # It accepts two arguments:
      # environ points to a dictionary containing CGI like environment variables
      # which is filled by the server for each received request from the client
      environ,
      # start_response is a callback function supplied by the server
      # which will be used to send the HTTP status and headers to the server
      start_response):

   # build the response body possibly using the environ dictionary
   response_body = 'The request method was %s' % environ['REQUEST_METHOD']

   # HTTP response code and message
   status = '200 OK'

   # These are HTTP headers expected by the client.
   # They must be wrapped as a list of tupled pairs:
   # [(Header name, Header value)].
   response_headers = [('Content-Type', 'text/plain'),
                       ('Content-Length', str(len(response_body)))]

   # Send them to the server using the supplied function
   start_response(status, response_headers)

   # Return the response body.
   # Notice it is wrapped in a list although it could be any iterable.
   return [response_body]

简单来说就是根据接收的参数来返回相应的结果。

设计web框架

我之前用过django写过一个很简单的博客，目前放在SAE上，好久没更新了。网址：http://3.mrzysv5.sinaapp.com。一个web框架最基本的要求就是简化用户的代码量。所以在django中，我只需要写view、model和url配置文件。下面是我用django时写的一个处理视图的函数：

def blog_list(request):
    blogs = Article.objects.all().order_by('-publish_date')
    blog_num = Article.objects.count()
    return render_to_response('index.html', {"blogs": blogs,"blog_num":blog_num}, context_instance=RequestContext(request))
def blog_detail(request):
    bid = request.GET.get('id','')
    blog = Article.objects.get(id=bid)
    return render_to_response('blog.html',{'blog':blog})

需要我完成的就是操作数据库，返回相应的资源。所以我要编写的web框架就要尽可能的封装一些底层操作，留给用户一些可用的接口。根据我的观察，web框架的处理过程大致如下：

1. 一个WSGI应用的基类初始化时传入配置好的url文件
2. 用户写好处理方法，基类根据url调用方法
3. 返回给客户端视图

一个WSGI基类，主要有以下的功能：

• 处理environ参数
• 根据url得到方法或者类名，并执行后返回

import re
class WSGIapp:

    headers = []

    def __init__(self,urls=()):
        self.urls = urls
        self.status = '200 OK'

    def __call__(self,environ,start_response):

        x = self.mapping_urls(environ)
        print x
        start_response(self.status,self.headers)

        if isinstance(x,str):
            return iter([x])
        else:
            return iter(x)

    def mapping_urls(self,environ):
        path = environ['PATH_INFO']

        for pattern,name in self.urls:
            m = re.match('^'+pattern+'$',path)
            if m:
                args = m.groups()
                func = globals()[name]
                return func(*args)
        return self.notfound()

    def notfound(self):
        self.status = '404 Not Found'
        self.headers = [('Content-Type','text/plain')]
        return '404 Not Found\n'

    @classmethod
    def header(cls,name,value):
        cls.headers.append((name,value))

def GET_index(*args):
    WSGIapp.header('Content-Type','text/plain')
    return 'Welcome!\n'
def GET_hello(*args):
    WSGIapp.header('Content-Type','text/plain')
    return 'Hello %s!\n' % args
urls = [
    ('/','GET_index'),
    ('/hello/(.*)','GET_hello')
    ]
wsgiapp = WSGIapp(urls)

if __name__ == '__main__':
    from wsgiref.simple_server import make_server
    httpd = make_server('',8000,wsgiapp)
    print 'server starting...'
    httpd.serve_forever()

上面的代码是不是很简介了，只需要定义函数即可。