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web框架字典

發布時間: 2023-07-12 07:59:04

㈠ 如何開發一個Python web框架

首先你需要知道一個Web應用基本的請求處理流程。以最簡單最原始的動態網頁為例,你點擊鏈接(GET),提交表單(POST),就是與伺服器端建立了連接之後發送了一個HTTP請求(RFC2616 5.1節,之後都以HTTP 1.1為例),裡面至少有方法(動詞,就是GET啦POST什麼的,詳見RFC2616第9節),地址(URL),HTTP版本,還可能帶上Cookie(會話的一般實現機制),緩存相關的信息(RFC2616 13節),User-Agent串等等一堆信息。對於POST請求我們還有表單內容作為請求實體(RFC2616 7.2節),裡面是你填寫的表單內容。

於是我們有了一些關於請求的數據,不過現在一般來講這些數據還在前端伺服器(反向代理,比如nginx,暫且忽略掉負載均衡,反正是透明的,也不考慮裸WSGI容器直接扛請求的情況)的手上,還沒有傳進後端語言(這里是Python)。我們就針對每一種語言都有特定的機制,用來將HTTP的請求信息映射到相應的編程語言范疇,叫做Web伺服器界面(Web server interface),通用如CGI/FCGI/SCGI,特定於某一語言如WSGI/PSGI/Rack/...,特定於某一操作系統如ISAPI(這貨還活著?),一些已經不再使用的就不提了。總之在Python世界裡這就是WSGI(PEP 3333, Web Server Gateway Interface),它就定義了Python語言與Web伺服器之間的界面。在WSGI里,

請求的處理過程被映射為對應用callable的調用(application(environ, start_response),知乎不支持inline代碼塊?);
請求信息被映射到environ字典中的相應鍵值,比如請求方法被映射到environ['REQUEST_METHOD'],請求的「相對路徑」被映射到environ['PATH_INFO'](過度簡化;暫且不提WSGI應用掛載點,框架層一般也不用關心這個,掛載WSGI應用一般是WSGI容器如gunicorn、uWSGI之類組件的工作);
發送響應頭的動作被映射到調用start_response(status, response_headers)(不考慮可選的第三個參數異常信息);
返回響應數據被映射到application返回iterable的動作。
於是響應便從Python返回到Web伺服器,再被發送回瀏覽器,瀏覽器將響應內容渲染,一個請求就完成啦。

有了這樣的感性認識,那麼我們作為Python Web開發框架的作者,要做的事情就是在WSGI規范的基礎之上,提供盡可能便捷的開發手段和盡可能低的框架開銷,也即我們的代碼將要工作在WSGI與業務邏輯的中間層。架構上,Web開發框架或多或少都遵循MVC的設計模式(Django管它叫MTV,其實差不多)。同時,由於框架位於中間件的位置,加上其鼓勵模塊化與代碼復用的性質,自然需要為常見的HTTP操作提供抽象。這里就可以展開一些話題:
請求路徑到view/controller的映射,請求參數的解析(routing,也叫路由)。
正則匹配的方案,比如Django內置了一個簡單的正則表達式解析組件,能解析一般常見語法的正則表達式,把capturing groups解析成位置參數,named capturing groups解析成關鍵字參數。
也有DSL的方案,比如Werkzeug的路由組件。
請求實體的處理。表單解析,配合Web伺服器進行上傳文件處理。
正常的urlencoded表單,JSON表單,text/plain數據,multi-part表單
multi-part附件,附件操作API
大文件上傳(這個一般會被前端伺服器保存在磁碟上的臨時文件里,比方說nginx就是這么實現的)。
會話。HTTP是無狀態(stateless)的,這個特點非常重要。如果沒有會話,你連續做幾個請求,卻沒有手段證明你們是同一個人/同一台機器(你完全可能是代理伺服器)。
存儲會話數據的會話後端(內存數據結構?文件?RDBMS?Redis?Memcache?)
安全機制(HMAC什麼的,可以參考beaker的secure cookie實現)
請求處理流程中的會話中間件(從Cookie中提取會話,從query string中提取會話,從自定義頭中提取會話,等等)
View/Controller界面。發揮你的創造力,用上你的工程經驗。
Function-based or Class-based views? 參考:Django, Bottle, web.py, Tornado等一票框架的做法

框架的可選機制與服務如何暴露,
裝飾器?(比如@login_required 這種額外要求)
回調?(能想到的只有Tornado和Twisted這種非同步框架做事情的方式,還有整個JS生態系統都是回調(不考慮Promise什麼的)的思路)
傳入應用(業務邏輯)層的數據結構如何設計?(HttpRequest等價物,名字可能記不清了)
響應數據結構如何設計?(HttpResponse等價物,同上)
資料庫操作封裝。Web應用基本都是數據為中心,這個組件非常有必要,也是撰寫可復用代碼必須的一環,畢竟光是框架抽象了,資料庫操作還是裸sql什麼的,到時候生產環境一換(比如MySQL變pgsql)還不是傻眼。
關系型資料庫。一站式解決方案參考:Django ORM、SQLAlchemy;輕量級解決方案參考各資料庫Python綁定。
非關系資料庫。各資料庫Python綁定(pymongo, riak, redis-py之類),這個沒什麼可替代方案了,因為本來各種NoSQL庫都是適應某一特殊需求設計的,沒什麼互相替換的必要,那意味著重新進行技術選型。

㈡ 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。

㈢ 我想用python寫個web界面簡單執行遠程linux命令 web界面要能自由填寫執行shell命令和腳本

首先python基礎你得會:
最簡單套路:web用flask,linux交互用subprocessor模塊
說白了就三點:python基礎、flask框架、subprocessor模塊

㈣ C/C++ 有類似python的pandas的第三方庫嗎

Python擁有一個強大的標准庫。Python語言的核心只包含數字、字元串、列表、字典、文件等常見類型和函數,而由Python標准庫提供了系統管理、網路通信、文本處理、資料庫介面、圖形系統、XML處理等額外的功能。
Python標准庫的主要功能有:
1.文本處理,包含文本格式化、正則表達式匹配、文本差異計算與合並、Unicode支持,二進制數據處理等功能
2.文件處理,包含文件操作、創建臨時文件、文件壓縮與歸檔、操作配置文件等功能
3.操作系統功能,包含線程與進程支持、IO復用、日期與時間處理、調用系統函數、日誌(logging)等功能
4.網路通信,包含網路套接字,SSL加密通信、非同步網路通信等功能
5.網路協議,支持HTTP,FTP,SMTP,POP,IMAP,NNTP,XMLRPC等多種網路協議,並提供了編寫網路伺服器的框架
6.W3C格式支持,包含HTML,SGML,XML的處理。
7.其它功能,包括國際化支持、數學運算、HASH、Tkinter等

Python社區提供了大量的第三方模塊,使用方式與標准庫類似。它們的功能覆蓋科學計算、Web開發、資料庫介面、圖形系統多個領域。第三方模塊可以使用Python或者C語言編寫。SWIG,SIP常用於將C語言編寫的程序庫轉化為Python模塊。Boost C++ Libraries包含了一組函式庫,Boost.Python,使得以Python或C++編寫的程式能互相調用。Python常被用做其他語言與工具之間的「膠水」語言。
著名第三方庫
1.Web框架
Django: 開源Web開發框架,它鼓勵快速開發,並遵循MVC設計,開發周期短。
ActiveGrid: 企業級的Web2.0解決方案。
Karrigell: 簡單的Web框架,自身包含了Web服務,py腳本引擎和純python的資料庫PyDBLite。
Tornado: 一個輕量級的Web框架,內置非阻塞式伺服器,而且速度相當快
webpy: 一個小巧靈活的Web框架,雖然簡單但是功能強大。
CherryPy: 基於Python的Web應用程序開發框架。
Pylons: 基於Python的一個極其高效和可靠的Web開發框架。
Zope: 開源的Web應用伺服器。
TurboGears: 基於Python的MVC風格的Web應用程序框架。
Twisted: 流行的網路編程庫,大型Web框架。
Quixote: Web開發框架。

2.科學計算
Matplotlib: 用Python實現的類matlab的第三方庫,用以繪制一些高質量的數學二維圖形。
SciPy: 基於Python的matlab實現,旨在實現matlab的所有功能。
NumPy: 基於Python的科學計算第三方庫,提供了矩陣,線性代數,傅立葉變換等等的解決方案。

3.GUI
PyGtk: 基於Python的GUI程序開發GTK+庫。
PyQt: 用於Python的QT開發庫。
WxPython: Python下的GUI編程框架,與MFC的架構相似。

4.其它
BeautifulSoup: 基於Python的HTML/XML解析器,簡單易用。
PIL: 基於Python的圖像處理庫,功能強大,對圖形文件的格式支持廣泛。
PyGame: 基於Python的多媒體開發和游戲軟體開發模塊。
Py2exe: 將python腳本轉換為windows上可以獨立運行的可執行程序。

參考自維基網路

㈤ python後端開發需要學什麼

第一階段:Python語言基礎


主要學習Python最基礎知識,如Python3、數據類型、字元串、函數、類、文件操作等。階段課程結束後,學員需要完成Pygame實戰飛機大戰、2048等項目。


第二階段:Python語言高級


主要學習Python庫、正則表達式、進程線程、爬蟲、遍歷以及MySQL資料庫。


第三階段:Pythonweb開發


主要學習HTML、CSS、JavaScript、jQuery等前端知識,掌握python三大後端框架(Django、 Flask以及Tornado)。需要完成網頁界面設計實戰;能獨立開發網站。


第四階段:Linux基礎


主要學習Linux相關的各種命令,如文件處理命令、壓縮解壓命令、許可權管理以及Linux Shell開發等。


第五階段:Linux運維自動化開發


主要學習Python開發Linux運維、Linux運維報警工具開發、Linux運維報警安全審計開發、Linux業務質量報表工具開發、Kali安全檢測工具檢測以及Kali 密碼破解實戰。


第六階段:Python爬蟲


主要學習python爬蟲技術,掌握多線程爬蟲技術,分布式爬蟲技術。


第七階段:Python數據分析和大數據


主要學習numpy數據處理、pandas數據分析、matplotlib數據可視化、scipy數據統計分析以及python 金融數據分析;Hadoop HDFS、python Hadoop MapRece、python Spark core、python Spark SQL以及python Spark MLlib。


第八階段:Python機器學習


主要學習KNN演算法、線性回歸、邏輯斯蒂回歸演算法、決策樹演算法、樸素貝葉斯演算法、支持向量機以及聚類k-means演算法。


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