web框架推导

django

引言

• 所有的web应用本质上就是一个socket服务端，而用户的浏览器。

• 软件开发架构

cs架构
bs架构
本质上，bs架构也是cs架构

• http协议

网络协议
        http协议        数据传输是明文的
        https协议       数据传输是密文的
        websocket协议   数据传输是密文的

四大特性：
		1.基于请求响应
		2.基于TCP,IP作用于应用层之上的协议
		3.无状态
		4.短/无链接

数据格式(请求格式)
		请求首行
		请求头

		请求体

响应状态码
		1xx
		2xx    200
		3xx    301   302
		4xx    403   404
		5xx    500

原始自定义web框架

# 你可以将web框架理解成服务端
import socket

server = socket.socket()
server.bind(("127.0.0.1",8080))
server.listen(5)

while True:
    conn,addr = server.accept()
    data = conn.recv(1024)
    print(data)
    data = data.decode("utf-8")
    conn.send(b"hello web")
    conn.close()

• web服务的本质就是在上述代码的基础上扩展出来的

• 在网页上直接输入ip+port(127.0.0.1:8080)得到的结果是127.0.0.1 发送的响应无效。原因是写的服务端向客户端发送的数据格式不符合HTTP协议。

• 但是在服务器上可以收到网页的请求如下：

b'GET / HTTP/1.1\r\nHost: 127.0.0.1:8080\r\nConnection: keep-alive\r\nUpgrade-Insecure-Requests: 1\r\nUser-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/83.0.4103.97 Safari/537.36\r\nAccept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8,application/signed-exchange;v=b3;q=0.9\r\nSec-Fetch-Site: none\r\nSec-Fetch-Mode: navigate\r\nSec-Fetch-User: ?1\r\nSec-Fetch-Dest: document\r\nAccept-Encoding: gzip, deflate, br\r\nAccept-Language: zh-CN,zh;q=0.9\r\n\r\n'

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/83.0.4103.97 Safari/537.36\r\nAccept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8,application/signed-exchange;v=b3;q=0.9\r\nSec-Fetch-Site: cross-site\r\nSec-Fetch-Mode: navigate\r\nSec-Fetch-Dest: document\r\nAccept-Encoding: gzip, deflate, br\r\nAccept-Language: zh-CN,zh;q=0.9\r\n\r\n'

• 想让客户端（浏览器）收到服务端发送的数据，需要遵循HTTP协议，因此在给客户端回复消息的时候必须按照HTTP协议规则加上响应状态行

低配版自定义web框架--遵循HTTP协议

# 你可以将web框架理解成服务端
import socket

server = socket.socket()
server.bind(("127.0.0.1",8080))
server.listen(5)

while True:
    conn,addr = server.accept()
    data = conn.recv(1024)
    print(data)
    data = data.decode("utf-8")
    conn.send(b"HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\n")
    conn.send(b"hello web")
    conn.close()

中配版自定义web框架---根据不同的url返回不同的内容

• 低配版 ----if判断

原理：将浏览器发送到服务端的数据进行处理，然后做一个判断即可

b'GET /index HTTP/1.1\r\n
Host: 127.0.0.1:8080\r\n
Connection: keep-alive\r\n
Cache-Control: max-age=0\r\n
Upgrade-Insecure-Requests: 1\r\n
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/81.0.4044.138 Safari/537.36\r\n
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8,application/signed-exchange;v=b3;q=0.9\r\n
Sec-Fetch-Site: cross-site\r\n
Sec-Fetch-Mode: navigate\r\n
Sec-Fetch-User: ?1\r\n
Sec-Fetch-Dest: document\r\n
Accept-Encoding: gzip, deflate, br\r\n
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9\r\n\r\n'

# 你可以将web框架理解成服务端
import socket

server = socket.socket()
server.bind(("127.0.0.1",8080))
server.listen(5)

while True:
    conn,addr = server.accept()
    data = conn.recv(1024)
    current_path = data.decode("utf-8").split(" ")[1]
    conn.send(b"HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\n")
    if current_path =="/index":
        conn.send(b"hello index")
    elif current_path =="/login":
        conn.send(b"hello login")
    else:
        conn.send(b"404 error")
    conn.close()

• 中配版---使用函数与列表结合

  低配版的问题：虽然解决了不同url路径返回不同内容的需求，但是如果有很多路径要判断怎么办？难道挨个写if判断？

# 你可以将web框架理解成服务端

def index():
    return "hello index"

def login():
    return "hello login"

def error():
    return "404 error"

urls = [
    ("/login",login),
    ("/index",index),
]

import socket

server = socket.socket()
server.bind(("127.0.0.1",8080))
server.listen(5)

while True:
    conn,addr = server.accept()
    data = conn.recv(1024)
    current_path = data.decode("utf-8").split(" ")[1]
    conn.send(b"HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\n")
    func = None
    for url in urls:
        if current_path ==url[0]:
            func = url[1]
            break
    if func:
        ret = func()
    else:
        ret = error()
    conn.send(ret.encode("utf-8"))
    conn.close()

上面的代码的不足之处
		1.代码重复(服务端代码所有人都要重复写)
		2.手动处理http格式的数据 并且只能拿到url后缀 其他数据获取繁琐(数据格式一样处理的代码其实也大致一样 重复写)
		3.并发的问题

基于wsgiref模块

from wsgiref.simple_server import make_server

def index(env):
    return 'index'

def login(env):
    return "login"

def error(env):
    return '404 error'

# url与函数的对应关系
urls = [
    ('/index',index),
    ('/login',login),
]

def run(env,response):
    '''
    :param env: 请求相关的所有数据
    :param response: 响应相关的所有数据
    :return: 返回浏览器的数据
    '''
    # print(env)   #大字典  wsgiref模块帮你处理好http格式的数据   封装成了字典让你更加方便的操作
    # 从env中取
    response("200 OK",[])    # 响应首行   响应头
    current_path = env.get("PATH_INFO")
    # 定义一个变量  存储匹配到的函数名
    func = None
    for url in urls:
        if current_path == url[0]:
            # 将url对应得函数名赋值给func
            func = url[1]
            break    # 匹配到一个之后    应该立刻结束for循环
    # 判断func是否有值
    if func:
        res = func(env)
    else:
        res = error(env)
    return [res.encode("utf-8")]

if __name__ =="__main__":
    server = make_server("127.0.0.1",8080,run)
    """
    会实时监听127.0.0.1:8080地址   只要有客户端来了
    都会交给run函数处理(加括号触发run函数的运行)

    fladk启动源码
        make_server("127.0.0.1",8080,obj)
        __call__
    """
    server.serve_forever()   # 启动服务端

代码拆分及主要文件说明

urls.py文件
        from views import *

        # url与函数的对应关系
        urls = [
            ('/index',index),
            ('/login',login),
        ]
views.py文件
        def index(env):
            return 'index'

        def login(env):
            return "login"

        def error(env):
            return '404 error'
基于wsgiref模块
        from wsgiref.simple_server import make_server
        from urls import urls
        from views import *

        def run(env, response):
            response('200 OK', [])  # 响应首行 响应头
            current_path = env.get('PATH_INFO')
            func = None
            for url in urls:  # url (),()
                if current_path == url[0]:
                    # 将url对应的函数名赋值给func
                    func = url[1]
                    break  # 匹配到一个之后 应该立刻结束for循环
            # 判断func是否有值
            if func:
                res = func(env)
            else:
                res = error(env)

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

        if __name__ == '__main__':
            server = make_server('127.0.0.1',8080,run)
            server.serve_forever()  # 启动服务端

文件说明：
		urls.py    路由与视图函数对应关系
		view.py     视图函数(后端业务逻辑)
		templates文件夹    专门用于存储html文件

		按照功能的不同拆分之后   后续添加功能只需要在urls.py书写对应关系   然后去views.py书写业务逻辑即可

返回html文件

urls.py文件
        from views import *

        # url与函数的对应关系
        urls = [
            ('/index',index),
            ('/login',login),
            ("/html",html)
        ]
views.py文件
        def index(env):
            return 'index'

        def login(env):
            return "login"

        def html(env):
        	with open("html.html","r",encoding = "utf-8") as f:
        		data = f.read()
			return data

        def error(env):
            return '404 error'
基于wsgiref模块
        from wsgiref.simple_server import make_server
from urls import urls
from views import *

def run(env, response):
    response('200 OK', [])  # 响应首行 响应头
    current_path = env.get('PATH_INFO')
    func = None
    for url in urls:  # url (),()
        if current_path == url[0]:
            # 将url对应的函数名赋值给func
            func = url[1]
            break  # 匹配到一个之后 应该立刻结束for循环
    # 判断func是否有值
    if func:
        res = func(env)
    else:
        res = error(env)

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

if __name__ == '__main__':
    server = make_server('127.0.0.1',8080,run)
    server.serve_forever()  # 启动服务端

• 动静态网页

静态网页
	页面上的数据是直接写死的   万年不变
动态网页
	数据是实时获取的
	eg:
		1.后端获取当前时间展示到html页面上
		2.数据是从数据库中获取的展示到html页面上

动态网页制作：后端获取当前时间展示到html页面上
import datetime
def get_time(env):
	current_time = datetime.datetime.now().strftime("%Y-%m-%d %X")
	#如何将后端获取的数据传递给前端html文件
	with open("mytime.html","r",encoding="utf-8") as f:
		data = f.read()
		# data 就是一堆字符串
	data = data.replace("wdefewfew",current_time)    # 在后端将html页面处理好之后再返回给前端
	return data

• 模版语法

  • 原理：

    • 模版的原理就是字符串替换，只要在HTML页面中遵循jinja2的语法规则书写，内部就会按照指定的语法进行替换

  • 模版语法案例一

#注意要将该函数与路由对应关系加入到urls.py
from jinja2 import Template

def get_dict(env):
	user_dict ={"username":"jason","age":18,"hobby":"read"}
	with open(r"templates/04 get_dict.html","r",encoding=
"utf-8") as f:
		data = f.read()
	tmp = Template(data)
	res = tmp.render(user_dic)
	#给get_dict.html传递一个值 页面上通过变量名user就能够拿到user_dict,变量名是随意的，不过要见名知意
	return res

#get_dict
<body>
{{xx}}    //获取字典

//获取字典中的值的三种方式
{{xxx.get("username")}}
{{xxx["password"]}}
{{xxx.hobbies}}
</body>

• 模版语法案例二----后端数据库中数据展示到前端页面

def get_mysql(env):
	conn = pymysql.connect(
		host = "127.0.0.1",
		port = 3306,
		user = "root",
		password = "123",
		database = "user",
		charset = "utf8"
		autocommit = True
	)
	cursor = conn.cursor(cursor=pymysql.cursors.DictCursor)
	sql = "select * from info;"
	rows = cursor.execute(sql)
	data_list = cursor.fetchall()
	with open(r"template/get_mysql.html","r",encoding="urf-8") as f:
		data = f.read()
	temp = Template(data)
	res = temp.render(data_list=data_list)
	return res

自定义简易版本web框架流程图

wsgiref
	1.请求来的时候解析http格式的数据   封装成大字典
	2.响应走的时候给数据打包成符合http格式   再返回给浏览器