web框架解析

一、白手起家

　　要想模拟出web请求响应的流程，先想想平时我们是怎么上网浏览网页的？首先打开浏览器，然后在地址栏中输入我们想要访问的页面，紧接着按下回车键Enter，最后跳转至目标页面（当然我们也会出现访问失败的情况，暂时不讨论这种情况，以后另做讲解）。

　　总结一下我们可以将此流程分解为下面几步：

1. 浏览器发送一个HTTP请求；
2. 服务器收到请求，生成一个HTML文档；
3. 服务器把HTML文档作为HTTP响应的Body发送给浏览器；
4. 浏览器收到HTTP响应，从HTTP Body取出HTML文档并显示。

　　发送请求和响应请求其实就是基于socket套接字的网络通信，那我们如何得到用户请求访问的路径呢？

　　这是之前提到的HTTP get请求的数据格式

　　我们可以看到在请求行内有用户想要访问的页面路径URL，可以通过字符串的分割获得：

1. 将请求bytes转成字符串（decode）
2. 用split方法按/r/n切，取列表的第一个元素，即取到请求首行
3. 再按空格切，取第二元素得到URL，即用户访问的页面路径。

　　之后我们可以根据用户想要访问的URL返回不同的信息给他，这样一看很是艰辛，但事实上对于真实开发中的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应运而生。

二、WSGI

　　WSGI（Web Server Gateway Interface）就是一种规范，它定义了使用Python编写的web应用程序与web服务器程序之间的接口格式，实现web应用程序与web服务器程序间的解耦。

　　常用的WSGI服务器有uwsgi、Gunicorn。而Python标准库提供的独立WSGI服务器叫wsgiref，Django开发环境用的就是这个模块来做服务器。

　　有了WSGI我们不需要接触到TCP连接、HTTP原始请求和响应格式等底层代码，我们可以用Python专注编写web业务。下面是利用wsgiref模块编写的简易web框架

from wsgiref.simple_server import make_server
from urls import *

def run(env,response):
    """
    :param env: 请求相关的信息
    :param response: 响应相关的信息
    :return:
    """
    print(env)  # 是一个大字典 里面装了一堆处理好了的键值对数据
    response('200 OK',[('username','jason'),('password','')])  # 固定写法 后面列表里面一个个元祖会以响应头kv键值对的形式返回给客户端
    # 获取用户访问的路径
    current_path = env.get('PATH_INFO')
    if current_path == '/index':
        return [b'index']
    elif current_path == '/login':
        return [b'login']
    return [b'hello]

if __name__ == '__main__':
    server = make_server('127.0.0.1',8080,run)
    server.serve_forever()

　　当然我们还能略微升华代码，可以看到在判断用户访问路径的时候，过多的if判断会显得整个代码冗长累赘，可读性差，所以我们要拆分代码。定义一个字典来对应函数功能。

from wsgiref.simple_server import make_server
from urls import *

def index(env):
    return 'index'

def login(env):
    return 'login'

def error(env):
    return '404 error'
urls = {
    ('/index',index),
    ('/login',login),
}
def run(env,response):
    """
    :param env: 请求相关的信息
    :param response: 响应相关的信息
    :return:
    """
    print(env)  # 是一个大字典 里面装了一堆处理好了的键值对数据
    response('200 OK',[('username','jason'),('password','')])  # 固定写法 后面列表里面一个个元祖会以响应头kv键值对的形式返回给客户端
    # 获取用户访问的路径
    current_path = env.get('PATH_INFO')
    func = None
    # 循环比对路由与试图函数的映射关系
    for url_map in urls:  # url_map = ('/index',index)
        if current_path == url_map[0]:
            func = url_map[1]
            # 只要匹配成功 直接结束循环
            break
    if func:
        res = func(env)
    else:
        res = error(env)
    return [res.encode('utf-8')]  # 最后再统一编码

if __name__ == '__main__':
    server = make_server('127.0.0.1',8080,run)
    server.serve_forever()

　　当然这也不是最优方案，最终我们可以将视图函数归于一个文件views.py，映射关系归于另一个文件urls.py。这样当我们需要增加用户路径的时候只需要在urls.py中添一条对应关系，在views.py中定义函数功能即可，实现了解耦合操作。哈哈，这已经稍微剧透成型的web框架的模式，之后会详细说明。