Python自動化運維之2六、Web框架本質、MVC與MTV
1、Web框架本質
衆所周知，對於全部的Web應用，本質上其實就是一個socket服務端，用戶的瀏覽器其實就是一個socket客戶端。html
#!/usr/bin/env python
#coding:utf-8
import socket
def handle_request(client):
buf = client.recv(1024)
client.send("HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\n")
client.send("Hello, Seven")
def main():
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
sock.bind(('localhost',8000))
sock.listen(5)
while True:
connection, address = sock.accept()
handle_request(connection)
connection.close()
if __name__ == '__main__':
main()
上述經過socket來實現了其本質，而對於真實開發中的python web程序來講，通常會分爲兩部分：服務器程序和應用程序。服務器程序負責對socket服務器進行封裝，並在請求到來時，對請求的各類數據進行整理。應用程序則負責具體的邏輯處理。爲了方便應用程序的開發，就出現了衆多的Web框架，例如：Django、Flask、web.py 等。不一樣的框架有不一樣的開發方式，可是不管如何，開發出的應用程序都要和服務器程序配合，才能爲用戶提供服務。這樣，服務器程序就須要爲不一樣的框架提供不一樣的支持。這樣混亂的局面不管對於服務器仍是框架，都是很差的。對服務器來講，須要支持各類不一樣框架，對框架來講，只有支持它的服務器才能被開發出的應用使用。這時候，標準化就變得尤其重要。咱們能夠設立一個標準，只要服務器程序支持這個標準，框架也支持這個標準，那麼他們就能夠配合使用。一旦標準肯定，雙方各自實現。這樣，服務器能夠支持更多支持標準的框架，框架也可使用更多支持標準的服務器。 python
2、WSGI
WSGI（Web Server Gateway Interface）是一種規範，它定義了使用python編寫的web app與web server之間接口格式，實現web app與web server間的解耦。web
python標準庫提供的獨立WSGI服務器稱爲wsgiref。當還有其餘的接口格式：數據庫
'cgi': CGIServer, 'flup': FlupFCGIServer, 'wsgiref': WSGIRefServer, 'waitress': WaitressServer, 'cherrypy': CherryPyServer, 'paste': PasteServer, 'fapws3': FapwsServer, 'tornado': TornadoServer, 'gae': AppEngineServer, 'twisted': TwistedServer, 'diesel': DieselServer, 'meinheld': MeinheldServer, 'gunicorn': GunicornServer, 'eventlet': EventletServer, 'gevent': GeventServer, 'geventSocketIO':GeventSocketIOServer, 'rocket': RocketServer, 'bjoern' : BjoernServer, 'auto': AutoServer,
Django實現的wsgiref：設計模式
#!/usr/bin/env python
#coding:utf-8
from wsgiref.simple_server import make_server
def RunServer(environ, start_response):
start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')])
return '<h1>Hello world!</h1>'
if __name__ == '__main__':
httpd = make_server('', 8000, RunServer)
print "Serving HTTP on port 8000..."
httpd.serve_forever()
3、自定義Web框架
一、框架瀏覽器
經過python標準庫提供的wsgiref模塊開發一個本身的Web框架服務器
#!/usr/bin/env python
#coding:utf-8
from wsgiref.simple_server import make_server
def index():
return 'index'
def login():
return 'login'
def routers():
urlpatterns = (
('/index/',index),
('/login/',login),
)
return urlpatterns
def RunServer(environ, start_response):
start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')])
url = environ['PATH_INFO']
urlpatterns = routers()
func = None
for item in urlpatterns:
if item[0] == url:
func = item[1]
break
if func:
return func()
else:
return '404 not found'
if __name__ == '__main__':
httpd = make_server('', 8000, RunServer)
print "Serving HTTP on port 8000..."
httpd.serve_forever()
二、模板引擎app
在上一步驟中，對於全部的login、index均返回給用戶瀏覽器一個簡單的字符串，在現實的Web請求中通常會返回一個複雜的符合HTML規則的字符串，因此咱們通常將要返回給用戶的HTML寫在指定文件中，而後再返回。如：框架
<!DOCTYPE html> <html> <head lang="en"> <meta charset="UTF-8"> <title></title> </head> <body> <h1>Index</h1> </body> </html>
<!DOCTYPE html> <html> <head lang="en"> <meta charset="UTF-8"> <title></title> </head> <body> <form> <input type="text" /> <input type="text" /> <input type="submit" /> </form> </body> </html>
#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
from wsgiref.simple_server import make_server
def index():
# return 'index'
f = open('index.html')
data = f.read()
return data
def login():
# return 'login'
f = open('login.html')
data = f.read()
return data
def routers():
urlpatterns = (
('/index/', index),
('/login/', login),
)
return urlpatterns
def run_server(environ, start_response):
start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')])
url = environ['PATH_INFO']
urlpatterns = routers()
func = None
for item in urlpatterns:
if item[0] == url:
func = item[1]
break
if func:
return func()
else:
return '404 not found'
if __name__ == '__main__':
httpd = make_server('', 8000, run_server)
print "Serving HTTP on port 8000..."
httpd.serve_forever()
對於上述代碼，雖然能夠返回給用戶HTML的內容以現實複雜的頁面，可是仍是存在問題：如何給用戶返回動態內容？socket
- 自定義一套特殊的語法，進行替換
- 使用開源工具jinja2，遵循其指定語法
<!DOCTYPE html> <html> <head lang="en"> <meta charset="UTF-8"> <title></title> </head> <body> <h1>{{name}}</h1> <ul> {% for item in user_list %} <li>{{item}}</li> {% endfor %} </ul> </body> </html>
#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
from wsgiref.simple_server import make_server
from jinja2 import Template
def index():
# return 'index'
# template = Template('Hello {{ name }}!')
# result = template.render(name='John Doe')
f = open('index.html')
result = f.read()
template = Template(result)
data = template.render(name='John Doe', user_list=['alex', 'eric'])
return data.encode('utf-8')
def login():
# return 'login'
f = open('login.html')
data = f.read()
return data
def routers():
urlpatterns = (
('/index/', index),
('/login/', login),
)
return urlpatterns
def run_server(environ, start_response):
start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')])
url = environ['PATH_INFO']
urlpatterns = routers()
func = None
for item in urlpatterns:
if item[0] == url:
func = item[1]
break
if func:
return func()
else:
return '404 not found'
if __name__ == '__main__':
httpd = make_server('', 8000, run_server)
print "Serving HTTP on port 8000..."
httpd.serve_forever()
遵循jinja2的語法規則，其內部會對指定的語法進行相應的替換，從而達到動態的返回內容，對於模板引擎的本質，參考：白話tornado源碼之褪去模板外衣的前戲
4、MVC與MTV
MVC模式：
所謂MVC就是把Web應用分爲模型(M)，控制器(C)和視圖(V)三層，他們之間以一種插件式的、鬆耦合的方式鏈接在一塊兒:
A.模型負責業務對象與數據庫的映射(ORM)
B.視圖負責與用戶的交互(頁面)
C.控制器接受用戶的輸入調用模型和視圖完成用戶的請求
其示意圖以下所示：
MTV模式：
Django的MTV模式本質上和MVC是同樣的，也是爲了各組件間保持鬆耦合關係，只是定義上有些許不一樣
Django的MTV分別是值：
- M 表明模型（Model）：負責業務對象和數據庫的關係映射(ORM)。
- T 表明模板 (Template)：負責如何把頁面展現給用戶(html)。
- V 表明視圖（View）：負責業務邏輯，並在適當時候調用Model和Template。
除了以上三層以外，還須要一個
URL分發器，它的做用是將一個個URL的頁面請求分發給不一樣的View處理，View再調用相應的Model和Template，MTV的響應模式以下所示：
- Web服務器（中間件）收到一個http請求
- Django在URLconf裏查找對應的視圖(View)函數來處理http請求
- 視圖函數調用相應的數據模型來存取數據、調用相應的模板向用戶展現頁面
- 視圖函數處理結束後返回一個http的響應給Web服務器
- Web服務器將響應發送給客戶端
這種設計模式關鍵的優點在於各類組件都是鬆耦合的。這樣，每一個由 Django驅動的Web應用都有着明確的目的，而且可獨立更改而不影響到其它的部分。
好比，開發者更改一個應用程序中的 URL 而不用影響到這個程序底層的實現。設計師能夠改變 HTML頁面的樣式而不用接觸Python代碼。
數據庫管理員能夠從新命名數據表而且只需更改模型，無需從一大堆文件中進行查找和替換。
好比，開發者更改一個應用程序中的 URL 而不用影響到這個程序底層的實現。設計師能夠改變 HTML頁面的樣式而不用接觸Python代碼。
數據庫管理員能夠從新命名數據表而且只需更改模型，無需從一大堆文件中進行查找和替換。
Django的MTV模式相對應的python文件以下：
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