❶ 純 Python 寫一個 Web 框架,就是這么簡單
造輪子是最好的一種學習方式,本文嘗試從0開始造個Python Web框架的輪子,我稱它為 ToyWebF 。
本文操作環境為:MacOS,文中涉及的命令,請根據自己的系統進行替換。
ToyWebF的簡單特性:
下面我們來實現這些特性。
首先,我們需要安裝gunicorn,回憶一下Flask框架,該框架有內置的Web伺服器,但不穩定,所以上線時通常會替換成uWSGI或gunicorn,這里不搞這個內置Web服務,直接使用gunicorn。
我們創建新的目錄與Python虛擬環境,在該虛擬環境中安裝gunicorn
在啥都沒有的情況下,構建最簡單的Web服務,在ToyWebF目錄下,創建app.py與api.py文件,寫入下面代碼。
運行 gunicorn app:app 訪問 http://127.0.0.1:8000 ,可以看見 Hello, World! ,但現在請求體中的參數在environ變數中,難以解析,我們返回的response也是bytes形式。
我們可以使用webob庫,將environ中的數據轉為Request對象,將需要返回的數據轉為Response對象,處理起來更加直觀方便,直接通過pip安裝一下。
然後修改一下API類的 __call__方法 ,代碼如下。
上述代碼中,通過webob庫的Request類將environ對象(請求的環境信息)轉為容易處理的request,隨後調用handle_request方法對request進行處理,處理的結果,通過response對象返回。
handle_request方法在ToyWebF中非常重要,它會匹配出某個路由對應的處理方法,然後調用該方法處理請求並將處理的結果返回,在解析handle_request前,需要先討論路由注冊實現,代碼如下。
其實就是將路由和方法存到self.routes字典中,可以通過route裝飾器的形式將路由和方法關聯,也可以通過add_route方法關聯,在app.py中使用一下。
因為url中可以存在變數,如 @app.route("/hello/{name}") ,所以在匹配時,需要進行解析,可以使用正則匹配的方式進行匹配,parse這個第三方庫已經幫我們實現了相應的正則匹配邏輯,pip安裝使用一下則可。
這里定義find_handler方法來實現對self.routes的遍歷。
了解了路由與方法關聯的原理後,就可以實現handle_request方法,該方法主要的路徑就是根據路由調度對應的方法,代碼如下。
在該方法中,首先實例化webob庫的Response對象,然後通過self.find_handler方法獲取此次請求路由對應的方法和對應的參數,比如。
它將返回hello方法對象和name參數,如果是 /hello/二兩 ,那麼name就是二兩。
因為route裝飾器可能裝飾器的類對象,比如。
此時self.find_handler方法返回的hanler就是個類,但我們希望調用的是類中的get、post、delete等方法,所以需要一個簡單的判斷邏輯,通過inspect.isclass方法判斷handler如果是類對象,那麼就通過getattr方法獲取類對象實例的中對應的請求方法。
如果類對象中沒有該方法屬性,則拋出該請求類型不被允許的錯誤,如果不是類對象或類對象中存在該方法屬性,則直接調用則可。
此外,如果方法的路由並沒有注冊到self.routes中,即404的情況,定義了defalut_response方法返回其中內容,代碼如下。
如果handle_request方法中調度的過程出現問題,則直接raise將錯誤拋出。
至此,一個最簡單的web服務就編寫完成了。
回顧Flask,Flask可以支持HTML、CSS、JavaScript等靜態文件,利用模板語言,可以構建出簡單但美觀的Web應用,我們讓TopWebF也支持這一功能,最終實現圖中的網站,完美兼容靜態文件。
Flask使用了jinja2作為其html模板引擎,ToyWebF同樣使用jinja2,jinja2其實實現一種簡單的DSL(領域內語言),讓我們可以在HTML中通過特殊的語法改變HTML的結構,該項目非常值得研究學習。
首先 pip install jinja2 ,然後就可以使用它了,在ToyWebF項目目錄中創建templates目錄,以該目錄作為默認的HTML文件根目錄,代碼如下。
首先利用jinja2的FileSystemLoader類將file system中的某個文件夾作為loader,然後初始化Environment。
在使用的過程中(即調用template方法),通過get_template方法獲得具體的某個模板並通過render方法將對應的內容傳遞給模板中的變數。
這里我們不寫前端代碼,直接去互聯網中下載模板,這里下載了Bootstrap提供的免費模板,可以自行去 https://startbootstrap.com/themes/freelancer/ 下載,下載完後,你會獲得index.html以及對應的css、jss、img等文件,將index.html移動到ToyWebF/templates中並簡單修改了一下,添加一些變數。
然後在app.py文件中為index.html定義路由以及需要的參數。
至此html文件的支持就完成了,但此時的html無法正常載入css和js,導致頁面布局非常醜陋且交互無法使用。
接著就讓ToyWebF支持css、js,首先在ToyWebF目錄下創建static文件夾用於存放css、js或img等靜態文件,隨後直接將前面下載的模板,其中的靜態文件復制到static中則可。
通過whitenoise第三方庫,可以通過簡單的幾行代碼讓web框架支持css和js,不需要依賴nginx等服務,首先 pip install whitenoise ,隨後修改API類的 __init__ 方法,代碼如下。
其實就是通過WhiteNoise將self.wsgi_app方法包裹起來,在調用API的 __call__ 方法時,直接調用self.whitenoise。
此時,如果請求web服務獲取css、js等靜態資源,WhiteNoise會獲取其內容並返回給client,它在背後會匹配靜態資源在系統中對應的文件並將其讀取返回。
至此,一開始的網頁效果就實現好了。
web服務如果出現500時,默認會返回 internal server error ,這顯得比較丑,為了讓框架使用者可以自定義500時返回的錯誤,需要添加一些代碼。
首先API初始化時,初始self.exception_handler對象並定義對應的方法添加自定義的錯誤
在handler_request方法進行請求調度時,調度的方法執行邏輯時報500,此時不再默認將錯誤拋出,而是先判斷是否有自定義錯誤處理。
在app.py中,自定義錯誤返回方法,如下。
custom_exception_handler方法只返回自定義的一段話,你完全可以替換成美觀的template。
我們可以實驗性定義一個路由來看效果。
Web服務的中間件也可以理解成鉤子,即在請求前可以對請求做一些處理或者返回Response前對Response做一下處理。
為了支持中間件,在TopWebF目錄下創建middleware.py文件,在編寫代碼前,思考一下如何實現?
回顧一下現在請求的調度邏輯。
1.通過routes裝飾器關聯路由和方法 2.通過API.whitenoise處理 3.如果是請求API介面,那麼會將參數傳遞給API.wsgi_app 4.API.wsgi_app最終會調用API.handle_request方法獲取路由對應的方法並調用該方法執行相應的邏輯
如果希望在request前以及response後做相應的操作,那麼其實就需要讓邏輯在API.handle_request前後執行,看一下代碼。
其中add方法會實例化Middleware對象,該對象會將當前的API類實例包裹起來。
Middleware.handle_request方法其實就是在self.app.handle_request前調用self.process_request方法處理request前的數據以及調用self.process_response處理response後的數據,而核心的調度邏輯,依舊交由API.handle_request方法進行處理。
這里的代碼可能會讓人感到疑惑, __call__ 方法和handle_request方法中都有self.app.handle_request(request),但其調用對象似乎不同?這個問題暫時放一下,先繼續完善代碼,然後再回來解釋。
接著在api.py中為API創建middleware屬性以及添加新中間件的方法。
隨後,在app.py中,自定義一個簡單的中間件,然後調用add_middleware方法將其添加。
定義好中間件後,在請求調度時,就需要使用中間件,為了兼容靜態文件的情況,需要對css、js、ing文件的請求路徑做一下兼容,在其路徑中加上/static前綴
緊接著,修改API的 __call__ ,兼容中間件和靜態文件,代碼如下。
至此,中間件的邏輯就完成了。
但代碼中依舊有疑惑,Middleware類中的 __call__ 方法和handle_request方法其調用的self.app到底是誰?
為了方便理解,這里一步步拆解。
如果沒有添加新的中間件,那麼請求的調度邏輯如下。
在沒有添加中間件的情況下,self.app其實就是API本身,所以 middleware.__call__ 中的self.app.handle_request就是調用API.handle_request。
如果添加了新的中間件,如上述代碼中添加了名為SimpleCustomMiddleware的中間件,此時的請求調度邏輯如下。
因為注冊中間件時,Middleware.add方法替換了原始Middleware實例中的app對象,將其替換成了SimpleCustomMiddleware,而SimpleCustomMiddleware也有app對象,SimpleCustomMiddleware中的app對象,才是API類實例。
在請求調度的過程中,就會觸發Middleware類的handle_request方法,該方法就會執行中間件相應的邏輯去處理request和response中的數據。
當然,你可以通過Middleware.add方法添加多個中間件,這就會構成棧式調用的效果,代碼如下。
啟動web服務後,其執行效果如下。
❷ 使用python創建web靜態網站
打開pyCharm企業版軟體,創建一個Django項目,其中Django是一個Web框架,用於幫助開發互動式網站的工具。生成項目文件如下圖所示:
在url.py文件中添加為:
在view.py文件中添加:
在templates文件夾中新建index.html文件
其中<a>為超鏈接標簽,在此使用了一個模板標簽,是用大括弧和百分號({% %})表示的。{% url 'namespacename:index' %}是一個模板標簽,指向url.py中index的URL模式匹配。在這個實例中,namespacename是對應的命名空間名稱,index是URL模式。
❸ Python 有哪些好的 Web 框架
常見的5種Web框架:
第一個:Django
Django是一個開源的Web應用框架,由Python寫成,支持許多資料庫引擎,可以讓Web開發變得迅速和可擴展,並會不斷的版本更新以匹配Python最新版本,如果是新手程序員,可以從這個框架入手。
第二個:Flask
Flask是一個輕量級的Web應用框架,使用Python編寫。基於WerkzeugWSGI工具箱和JinJa2模板引擎,使用BSD授權。
Flask也被稱為microframework,因為它使用簡單的核心,用extension增加其他功能。Flask沒有默認使用的資料庫、窗體驗證工具。然而Flask保留了擴增的彈性,可以用Flask-extension加入這些功能:ORM、窗體驗證工具、文件上傳、各種開放式身份驗證技術。
第三個:Web2py
Web2py是一個用Python語言編寫的免費的開源Web框架,旨在敏捷快速的開發Web應用,具有快速、可擴展、安全以及可移植的資料庫驅動的應用,遵循LGPLv3開源協議。
Web2py提供一站式的解決方案,整個開發過程都可以在瀏覽器上進行,提供了Web版的在線開發,HTML模板編寫,靜態文件的上傳,資料庫的編寫的功能。其他的還有日誌功能,以及一個自動化的admin介面。
第四個:Tornado
Tornado即是一個Webserver,同時又是一個類web.py的micro-framework,作為框架的Tornado的思想主要來源於web.PY,大家在web.PY的網站首頁也可以看到Tornado的大佬Bret
Taylor的這么一段話:「[web.py inspired the] Web framework we use at FriendFeed [and] thewebapp framework that ships with App Engine…」,因為這層關系,後面不再單獨討論Tornado。
第五個:CherryPy
CherryPy是一個用於Python的、簡單而非常有用的Web框架,其主要作用是以盡可能少的操作將Web伺服器與Python代碼連接,其功能包括內置的分析功能、靈活的插件系統以及一次運行多個HTTP伺服器的功能,可運行在最新版本的Python、Jython、android上。
❹ 怎麼用python進行web開發
HTML(超文本標記語言)是網頁的核心,學好HTML是成為Web開發人員的基本條件。HTML很容易學習的,但也很容易誤用,要學精還得費點功夫。
隨著HTML5的發展和普及,了解HTML5也將成為Web開發人員的必修課。
涉及到網頁外觀時,就需要學習CSS了,它可以幫你把網頁做得更美觀。
利用HTML和CSS模擬一些你所見過的網站的排版和布局(色彩,圖片,文字樣式等等)。
第二步:學習javascript,了解DOM
JavaScript是一種能讓你的網頁更加生動活潑的程序語言。學習JavaScript的基本語法,學會用javascript操作網頁中dom元素。
接著學習使用一些javascript庫,比如jquery是大部分WEB開發人員都喜歡用的,通過Jquery可以有效的提高JavaScript的開發效率。
第三步:了解Web伺服器
你不必在這上面花太多精力,但對IIS、Apache基本配置要掌握,這方面的知識學起來也相對容易,不會花多長時間。
學習一點Unix和Linux的基本知識,因為大部分Web伺服器都運行在Unix和Linux平台上。
第四步: 學好一門伺服器端腳本語言
伺服器端腳本編程(後台開發)也是Web開發人員的基本功之一,你只需挑選一個伺服器端腳本語言,然後學好它。
目前流行的伺服器腳本語言有:php、asp.net、jsp、ruby、python、等。
第五步:學習資料庫及sql語法
要構建動態頁面通常會使用到資料庫,常用的資料庫有SQLServer、Oracle、MySQL 等,它們都會遵循標準的SQL原則。
通常asp.net 程序使用SqlServer資料庫,PHP、java使用Oracle、MySQL資料庫。
第六步:綜合實戰
選一個你喜歡的後台編程語言,結合之前學到的html,css,javascript 前端技術,實現一個簡單的留言本、論壇程序、進而實現一個簡單的CMS(內容管理系統)
第七步:學習使用Web框架
當你掌握了HTML,CSS,JavaScript和伺服器端腳本語言後,就應該找一個Web框架加快你的Web開發速度,使用框架可以節約你很多時間。
比如.net的MVC,JAVA 的SSH,php的cakephp、CodeIgniter、zend,ruby的ROR,python的dijango等等,其實裡面都有一些相通之處。
整個開發過程你還可能會學習到一些工具的使用:
Visio,Dreamweaver,Vistual Studio、elipse、(Vim, EditPlus, Notpad++)、sqlserver、phpmyadmin,各種瀏覽器以及FireBug的插件,IE下的WebDevelopmentHelper、IETester等。如果你足夠用心,你還發掘出很多不錯的資源,例如MSDN,W3cSchool,一些前輩的博客,一些技術論壇等等,這都是你未來前進道路上的財富。如還想深入研究,學學http協議,理解什麼是無狀態,不然你永遠做不好WEB開發,研究web程序服務端運行原理,還有tcp/ip,udp協議等。
從最簡單的HTML到Web框架,內容還是不少,要想精通這里的每一樣技術,都得下苦功夫才行。半年的時間,足夠你對web開發產生一個有效的認識,這個時候,再思考你進一步學習的方向吧。
❺ 如何快速使用Python的Web框架如Django 製作GUI
第一步(Model):設計自己的數據模型。
第二步(View):創建網頁模板。Django自己的Html模板語言,非常容易將數據和模板結合起來,創建動態頁面。
第三步(Control):定義URL,提供服務和控制。