socket

web服务器本质上可以认为是一段代码,可以不断的处理http协议的网络请求,而http协议可以使用socket实现,并且http协议是一个无状态的协议,即浏览器发起请求,服务器接收请求,然后给浏览器回复数据,然后断开连接;那么可以用socket来实现一个最简单的web服务器,

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-
import socket


def handle_request(client):
    client.recv(1024)
    client.send("HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\n".encode())
    client.send("Hello,This is WebService".encode())
    pass


def main():
    # 创建一个socket服务端对象
    sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    # 监听8000端口
    sock.bind(('localhost', 8000))
    # 最多排队5个
    sock.listen(5)

    while True:
        connection, address = sock.accept()
        # 处理请求
        handle_request(connection)
        connection.close()


if __name__ == '__main__':
    main()

这就是利用socket实现的最简单的web服务器,绑定的端口是8000,并且当有浏览器访问该服务器的时候,会向浏览器写入http请求状态和Hello,This is WebService 这句话

WSGI接口

我们可以直接使用socket来写web服务器,并且了解了一个Web应用的本质是:
1. 浏览器发送一个HTTP请求;
2. 服务器接收到请求,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中取出HTML文档并显示

而作为一个动态的服务器就需要完成上述的所有步骤,但是自己从Socket来实现一个个太慢了,那么如果我们把底层代码交给其他人去封装,自己写生成HTML文档的部分,这就需要一个统一的接口,来专心用Python去写Web业务,这个接口就是WSGI(Web Server Gateway Interface),而python中内置了一个WSGI服务器,这个模块是wsgiref,它是用纯Python编写的WSGI服务器参考实现,所谓参考实现指的是该实现完全符合WSGI标准,大事不考虑任何运行效率

from wsgiref.simple_server import make_server


def application(environ, start_response):
    start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')])
    return [b'<h1>Hello, web!</h1>']


if __name__ == '__main__':
    httpd = make_server('', 8000, application)
    print("Serving Http on port 8000")
    httpd.serve_forever()

其中application方法就是符合WSGI标准的一个HTTP处理函数,在当前例子中我们通过浏览器访问localhost的8000端口,则会出现Hello,web!的字样

进一步封装

目前我们已经搭建出了一个web框架,但是我们的web框架无论访问的url是什么都会显示Hello,web页面,正常的网站是需要根据url的不同显示不同的页面的,可以稍微更改一下,在application中获取访问的url,根据不同的url来调用不同的方法

# -*- coding: utf-8 -*-
from wsgiref.simple_server import make_server


def index():
    return [b'<h1>Index</h1>']


def login():
    return [b'login']


def application(environ, start_response):
    start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')])
    current_url = environ['PATH_INFO']
    if current_url == '/index':
        return index()
    elif current_url == '/login':
        return login()
    else:
        return [b'<h1>404</h1>']


if __name__ == '__main__':
    httpd = make_server('', 8000, application)
    print("Serving Http on port 8000")
    httpd.serve_forever()

可以看到,我们目前就可以实现根据不同的url来访问不同页面的目的了

封装

url

根据我们目前的封装,随着项目的扩大URL如果进一步增加的话,那么将会写很多很多的if判断,所以,我们需要把可变的部分,即 url与方法的映射 封装起来

# -*- coding: utf-8 -*-
from wsgiref.simple_server import make_server


def index():
    return [b'<h1>Index</h1>']


def login():
    return [b'login']


URLS = {
    '/index': index,
    '/login': login
}


def application(environ, start_response):
    start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')])
    current_url = environ['PATH_INFO']
    func = None
    if current_url in URLS:
        func = URLS[current_url]

    if func:
        return func()
    else:
        return [b'<h1>404</h1>']


if __name__ == '__main__':
    httpd = make_server('', 8000, application)
    print("Serving Http on port 8000")
    httpd.serve_forever()

定义了一个URLS的字典,作为路径与方法的映射,这样在application中的代码就不许要再进行改变而可以使用了

封装html

目前所有的页面都是在方法中直接返回html字节,可以把这些html统一放入到一个文件夹中

而在指定的方法中去返回这个文件中的数据

def index():
    f = open('templates/index.html','rb')
    data = f.read()
    f.close()
    return [data]

封装view

每一个页面对应着一个方法,随着我们页面的增加,方法也会变得多起来,这个时候可以统一把所有的方法放到一个view的py文件中

def index():
    f = open('templates/index.html','rb')
    data = f.read()
    f.close()
    return [data]


def login():
    return [b'login']

而在主文件中去使用view这个文件

URLS = {
    '/index': view.index,
    '/login': view.login
}

动态数据

现在的HTML是静态文件,如果我们想使用动态网页,可以在html中去认为的规定一个字符串,在读取文件的时候去替换它

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>首页</title>
</head>
<body>
这里是首页,Welcome {
   
   {USER_NAME}}
</body>
</html>

def index():
    f = open('templates/index.html', 'rb')
    data = f.read()
    data = data.replace('{
    
    {USER_NAME}}'.encode(), '蓝鸥'.encode())
    f.close()
    return [data]

Django

Django 是一个web框架,可以认为它封装了我们之前写的一些逻辑

创建Django项目

可以先下载Django,然后使用命令来构建Django项目,也可以直接使用PyCharm来创建一个Django项目

在创建的时候选择Django,Location是项目的路径,Project Interpreter这里有两个选项
- Existing interpreter : 使用本机的Python环境,那么需要本机中下载了Django,并且通过这种方式创建的所有Django项目都是同一个版本的,使用起来比较简单
- New environment using : 使用Python虚拟环境,在一台电脑中,很有可能在创建不同项目的时候需要使用不同版本的库,如果统一使用计算机的python则会没有办法管理这些库,python虚拟环境则会将当前电脑的python复制一份到项目路径中,并且在该项目中下载的任何库都只属于当前项目,不会影响到其他的项目,通常会选择该选项

在MoreSetting中可以填写Application name,代表创建一个应用,可以认为是一个模块

目录结构

创建完项目后,目录结构如图
- home : 该文件夹为创建的app,模块内的东西都写在该文件夹下
- templates : 放html页面
- tesDjango : 属于项目的全局配置,url映射则写到该文件夹下的urls路径
- venv : python虚拟环境,所有项目中用到的库都会下载到该文件夹

- manage.py : 操作django的命令都是通过该文件,可以使用help命令来查看所有的命令

helloworld

在templates下创建一个Html页面

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
</head>
<body>
HelloWorld
</body>
</html>

在home/views中创建方法

def index(request):
    return render(request, 'index.html')

配置testDjango/urls

from django.contrib import admin
from django.urls import path
from home import views
urlpatterns = [
    path('admin/', admin.site.urls),
    path(r'index',views.index)
]

从Socket到Django