Web应用和Web框架

一、Web应用

二、Web框架

三、wsgiref模块

一、Web应用

　　1、什么是Web应用？

　　Web应用程序是一种可以通过Web访问的应用程序，特点是用户很容易访问，只需要有浏览器即可，不需要安装其他软件。

　　2、Web应用程序的模式

　　应用程序有两种模式，即C/S、B/S两种，C/S是客户端/服务器端程序，这类程序一般独立运行；而B/S就是浏览器端/服务器端应用程序，这类应用程序一般借助谷歌，火狐等浏览器来运行。Web应用程序一般是B/S模式。在网络编程的意义下，浏览器是一个socket客户端，服务器是一个socket服务端。

　　3、实例

import socket   # 导入模块

def handle_request(client):
    request_data = client.recv(1024)  # 接收数据
    print('request data:',request_data)
    client.send('HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\n'.encode('utf8'))  # 发送请求
    client.send("<h1 style='color:blue'>Hello world</h1>".encode('utf8')) 

def main():
    sock = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) # 实例化
    sock.bind(('localhost',8800)) # 指定连接的服务器及端口
    sock.listen(5)  # 监听

    while True:
        print('waiting....')
        connection,address = sock.accept()  # 收到数据
        handle_request(connection)  #处理连接
        connection.close()  # 关闭连接

if __name__ == '__main__':
    main()

　　注意：　

报文格式：

请求/响应首行
请求/响应头
请求头
请求头
...

请求/响应体（如user=cc&pwd=123）# 注意：只有POST请求才会有请求体，请求头与请求体之间使用“\r\n\r\n”进行区分，其余请求首行、请求头之间均用“\r\n”分隔

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 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/74.0.3729.134 Safari/537.36 Vivaldi/2.5.1525.40\r\nAccept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8,application/signed-exchange;v=b3\r\nAccept-Encoding: gzip, deflate, br\r\nAccept-Language: zh-CN,zh;q=0.9\r\n\r\n'

b'POST / HTTP/1.1\r\nHost: 127.0.0.1:8080\r\nConnection: keep-alive\r\nContent-Length: 15\r\nCache-Control: max-age=0\r\nOrigin: http://127.0.0.1:8080\r\nUpgrade-Insecure-Requests: 1\r\nContent-Type: application/x-www-form-urlencoded\r\nUser-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/74.0.3729.134 Safari/537.36 Vivaldi/2.5.1525.40\r\nAccept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8,application/signed-exchange;v=b3\r\nReferer: http://127.0.0.1:8080/\r\nAccept-Encoding: gzip, deflate, br\r\nAccept-Language: zh-CN,zh;q=0.9\r\n\r\nuser=cc&pwd=123'

二、Web框架

　　1、什么是Web框架？

　　Web框架（Web framework）是一种开发框架，用来支持动态网站、网络应用和网络服务的开发。

　　2、Web框架的特点

　　大多数的web框架提供了一套开发和部署网站的方式，也为web行为提供了一套通用的方法，并且实现了许多功能，开发人员使用框架提供的方法可以更快完成自己的业务逻辑，快速开发web应用，避免反复造轮子，节省了许多时间和精力，大大提高了开发的效率。

三、wsgiref模块

　　1、wsgi协议

　　最简单的Web应用就是先把HTML用文件保存好，用一个现成的HTTP服务器软件，接收用户请求，从文件中读取HTML，返回。如果要动态生成HTML，就需要把上述步骤自己来实现。

　　接受HTTP请求、解析HTTP请求、发送HTTP响应都是苦力活，如果我们自己来写这些底层代码，还没开始写动态HTML呢，就得花很长时间去读HTTP规范。

　　正确的做法是底层代码由专门的服务器软件实现，我们用Python专注于生成HTML文档。因为我们不希望接触到TCP连接、HTTP原始请求和响应格式，所以，需要一个统一的接口协议来实现这样的服务器软件，让我们专心用Python编写Web业务。

　　这个接口就是WSGI：Web Server Gateway Interface。

　　wsgi协议简单理解，就是wsgi server调用wsgi application接口的约定，即当有个请求到达wsgi server时，wsgi server通过调用wsgi application提供的接口来处理这个请求。

　　2、wsgiref模块

　　wsgiref模块就是python基于wsgi协议开发的服务模块。wsgiref模块是由server和handler组成，server用于监听端口，接收请求；handler用于处理请求。

　　3、wsgiref简单示例

#！/usr/bin/env python3
#!-*- coding:utf-8-*-
# write by cc

from wsgiref.simple_server import make_server

def application(environ,start_response):
    # environ : 按照http协议解析数据，解析后的数据格式为字典
    # start_response : 按照http协议的格式组装数据
    print(environ,type(environ)) # <class 'dict'>
    # return [b"<h1>Hello Web</h1>"] # 返回的格式必须是列表，内容必须是二进制数据
    path = environ.get("PATH_INFO")  # 获取当前路径
    start_response('200 Ok',[('Content_Type','text/html')]) #
    if path == '/index':
        with open('index.html','r') as f:
            data = f.read()
    elif path == '/login':
        with open('login.html','r') as f:
            data = f.read()

    return [data.encode('utf-8')]

'''
 environ = {'ALLUSERSPROFILE': 'C:\\ProgramData', 'APPDATA': 'C:\\Users\\CC9102\\AppData\\Roaming', 'COMMONPROGRAMFILES': 'C:\\Program Files\\Common Files', 'COMMONPROGRAMFILES(X86)': 'C:\\Program Files (x86)\\Common Files', 'COMMONPROGRAMW6432': 'C:\\Program Files\\Common Files', 'COMPUTERNAME': 'DESKTOP-3UMV17V', 'COMSPEC': 'C:\\Windows\\system32\\cmd.exe', 'DRIVERDATA': 'C:\\Windows\\System32\\Drivers\\DriverData', 'FPS_BROWSER_APP_PROFILE_STRING': 'Internet Explorer', 'FPS_BROWSER_USER_PROFILE_STRING': 'Default', 'HOMEDRIVE': 'C:', 'HOMEPATH': '\\Users\\CC9102', 'LOCALAPPDATA': 'C:\\Users\\CC9102\\AppData\\Local', 'LOGONSERVER': '\\\\DESKTOP-3UMV17V', 'NUMBER_OF_PROCESSORS': '4', 'ONEDRIVE': 'C:\\Users\\CC9102\\OneDrive', 'ONEDRIVECONSUMER': 'C:\\Users\\CC9102\\OneDrive', 'OS': 'Windows_NT', 'PATH': 'D:\\python37\\;D:\\python37\\Scripts\\;D:\\python27\\;D:\\python27\\Scripts;C:\\Windows\\system32;C:\\Windows;C:\\Windows\\System32\\Wbem;C:\\Windows\\System32\\WindowsPowerShell\\v1.0\\;C:\\Windows\\System32\\OpenSSH\\;D:\\UltraEdit;D:\\Calibre\\;C:\\Users\\CC9102\\AppData\\Local\\Microsoft\\WindowsApps;D:\\Bandizip\\', 'PATHEXT': '.COM;.EXE;.BAT;.CMD;.VBS;.VBE;.JS;.JSE;.WSF;.WSH;.MSC;.PY;.PYW', 'PROCESSOR_ARCHITECTURE': 'AMD64', 'PROCESSOR_IDENTIFIER': 'Intel64 Family 6 Model 61 Stepping 4, GenuineIntel', 'PROCESSOR_LEVEL': '6', 'PROCESSOR_REVISION': '3d04', 'PROGRAMDATA': 'C:\\ProgramData', 'PROGRAMFILES': 'C:\\Program Files', 'PROGRAMFILES(X86)': 'C:\\Program Files (x86)', 'PROGRAMW6432': 'C:\\Program Files', 'PSMODULEPATH': 'C:\\Program Files\\WindowsPowerShell\\Modules;C:\\Windows\\system32\\WindowsPowerShell\\v1.0\\Modules', 'PUBLIC': 'C:\\Users\\Public', 'PYCHARM_HOSTED': '1', 'PYTHONIOENCODING': 'UTF-8', 'PYTHONPATH': 'E:\\PyCharmFiles', 'PYTHONUNBUFFERED': '1', 'SESSIONNAME': 'Console', 'SYSTEMDRIVE': 'C:', 'SYSTEMROOT': 'C:\\Windows', 'TEMP': 'C:\\Users\\CC9102\\AppData\\Local\\Temp', 'TMP': 'C:\\Users\\CC9102\\AppData\\Local\\Temp', 'USERDOMAIN': 'DESKTOP-3UMV17V', 'USERDOMAIN_ROAMINGPROFILE': 'DESKTOP-3UMV17V', 'USERNAME': 'CC9102', 'USERPROFILE': 'C:\\Users\\CC9102', 'WINDIR': 'C:\\Windows', 'SERVER_NAME': 'DESKTOP-3UMV17V.DHCP HOST', 'GATEWAY_INTERFACE': 'CGI/1.1', 'SERVER_PORT': '8080', 'REMOTE_HOST': '', 'CONTENT_LENGTH': '', 'SCRIPT_NAME': '', 'SERVER_PROTOCOL': 'HTTP/1.1', 'SERVER_SOFTWARE': 'WSGIServer/0.2', 'REQUEST_METHOD': 'GET', 'PATH_INFO': '/', 'QUERY_STRING': '', 'REMOTE_ADDR': '127.0.0.1', 'CONTENT_TYPE': 'text/plain', 'HTTP_HOST': '127.0.0.1:8080', 'HTTP_CONNECTION': 'keep-alive', 'HTTP_CACHE_CONTROL': 'max-age=0', 'HTTP_UPGRADE_INSECURE_REQUESTS': '1', 'HTTP_USER_AGENT': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/74.0.3729.134 Safari/537.36 Vivaldi/2.5.1525.40', 'HTTP_ACCEPT': 'text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8,application/signed-exchange;v=b3', 'HTTP_ACCEPT_ENCODING': 'gzip, deflate, br', 'HTTP_ACCEPT_LANGUAGE': 'zh-CN,zh;q=0.9', 'wsgi.input': <_io.BufferedReader name=468>, 'wsgi.errors': <_io.TextIOWrapper name='<stderr>' mode='w' encoding='UTF-8'>, 'wsgi.version': (1, 0), 'wsgi.run_once': False, 'wsgi.url_scheme': 'http', 'wsgi.multithread': True, 'wsgi.multiprocess': False, 'wsgi.file_wrapper': <class 'wsgiref.util.FileWrapper'>} <class 'dict'>

 'PATH_INFO': '/', 'QUERY_STRING': '', 'REMOTE_ADDR': '127.0.0.1',
 'CONTENT_TYPE': 'text/plain',
 'HTTP_HOST': '127.0.0.1:8080',
 'HTTP_CONNECTION': 'keep-alive',
'''

# 封装socket(实例化一个socket对象，并传入参数)
httped = make_server("",8080,application)

# 等待用户连接，相当于 conn,addr = sock.accept()，用户连接后自动调用application方法
httped.serve_forever()

　　这个实例程序可以看作是一个Web框架，它的实现过程就是这样几步:

　　第一步，写一个Web应用（application），即wsgiref application，除了函数，也可以是类（flask）,参数为 environ和start_response；

　　第二步，通过封装socket，创建一个httped服务器，并监听8080端口（可随机指定，不与其他程序端口冲突即可），等待用户连接；

　　第三步，当有客户端请求时得到匹配，即用户输入对应网址时，在浏览器显示对应的页面。

　　注意两点：

　　第一点：environ为一个字典，保存系统变量以及请求相关属性，例如请求路径，请求参数，请求方法等等；start_response为函数，设置response的状态码和header，然后application函数的返回值为response的body。

　　第二点：response状态码设置为200时，表示请求成功，在headers添加返回数据类型为text/html，返回的数据必须为二进制字符串。