Web框架和Django基礎

時間  2019-11-08
標籤 web 框架 django 基礎 欄目 HTML 简体版
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核心知識點html

1.web應用相似於一個socket客戶端，用來接收請求python

2.HTTP：規定了客戶端和服務器之間的通訊格式。mysql

3.一個HTTP包含兩部分，header和body，body是可選，\r\n分隔頭部，\r\n\r\n分隔頭部和身體。web

4.WSGI：定義了用python編寫的web服務程序和web應用程序的接口格式。sql

5.python標準庫提供的獨立的協議叫wsgiref，django也是使用它做爲環境。數據庫

6.Django的目錄結構（基本的：settings.py urls.py wsgi.py 和manage.py）django

7.基礎三件套{HttpResponse(響應) render(渲染) redirect(跳轉)}瀏覽器

 

1.Web框架本質服務器

咱們能夠這樣理解：全部的Web應用本質上就是一個socket服務端，而用戶的瀏覽器就是一個socket客戶端。 這樣咱們就能夠本身實現Web框架了。框架

import socket

sk = socket.socket()
sk.bind(("127.0.0.1", 80))
sk.listen(5)


while True:
    conn, addr = sk.accept()
    data = conn.recv(8096)
    conn.send(b"OK")
    conn.close()

能夠說Web服務本質上都是在這十幾行代碼基礎上擴展出來的。這段代碼就是它們的祖宗。

用戶的瀏覽器一輸入網址，會給服務端發送數據，那瀏覽器會發送什麼數據？怎麼發？這個誰來定？

你這個網站是這個規定，他那個網站按照他那個規定，這互聯網還能玩麼？

因此，必須有一個統一的規則，讓你們發送消息、接收消息的時候有個格式依據，不能隨便寫。

這個規則就是HTTP協議，之後瀏覽器發送請求信息也好，服務器回覆響應信息也罷，都要按照這個規則來。

HTTP協議主要規定了客戶端和服務器之間的通訊格式，那HTTP協議是怎麼規定消息格式的呢？

讓咱們首先看下咱們在服務端接收到的消息是什麼。

而後再看下咱們瀏覽器收到的響應信息是什麼。

響應頭在瀏覽器的network窗口能夠看到，咱們看到的HTML頁面內容就是響應體。

本質上仍是字符串，由於瀏覽器認識HTML，因此纔會渲染出頁面。

 

每一個HTTP請求和響應都遵循相同的格式，一個HTTP包含Header和Body兩部分，其中Body是可選的。

HTTP響應的Header中有一個 Content-Type代表響應的內容格式。如 text/html表示HTML網頁。

HTTP GET請求的格式：

GET /path HTTP/1.1
header1:v1\r\n
header2:v2\r\n

使用 \r\n分隔多個header（頭部）

HTTP POST請求格式：

POST /path HTTP/1.1
header1:v1\r\n
header2:v2\r\n
\r\n\r\n
請求體...

當遇到 \r\n\r\n時，表示Header部分結束了，後面的數據是Body。

HTTP響應的格式：

200 OK
Header1:v1\r\n
Header2:v2\r\n
\r\n\r\n
響應體...

讓咱們的Web框架在給客戶端回覆響應的時候按照HTTP協議的規則加上響應頭，這樣咱們就實現了一個正經的Web框架了。

import socket

sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
sock.bind(('127.0.0.1', 8000))
sock.listen(5)

while True:
    conn, addr = sock.accept()
    data = conn.recv(8096)
    conn.send(b"HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\n")
    conn.send(b"OK")
    conn.close()

上述經過socket來實現了其本質。

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。（無狀態，只進行邏輯處理，實際處理請求）

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。

 

WSGI（Web Server Gateway Interface）就是一種規範，它定義了使用Python編寫的web應用程序與web服務器程序之間的接口格式，

實現web應用程序與web服務器程序間的解耦。

 

經常使用的WSGI服務器有uwsgi、Gunicorn。而Python標準庫提供的獨立WSGI服務器叫wsgiref，Django開發環境用的就是這個模塊來作服務器。

from wsgiref.simple_server import make_server


def run_server(environ, start_response):
    start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html;charset=utf8')])  # 設置HTTP響應的狀態碼和頭信息
    return [bytes("<h1>Hello world!</h1>", encoding="utf8"),]


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

這樣就結束了嗎？ 如何讓咱們的Web服務根據用戶請求的URL不一樣而返回不一樣的內容呢？

小事一樁，咱們能夠從請求相關數據裏面拿到請求的URL，而後作一個判斷。

from wsgiref.simple_server import make_server


#它已經幫你定義了服務層和應用層的格式。
def run_server(environ, start_response):
    start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html;charset=utf8'), ])  # 設置HTTP響應的狀態碼和頭信息
    url = environ['PATH_INFO']  # 取到用戶輸入的url
    if url == "/index/":
        return [bytes("<h1>這是index頁面</h1>", encoding="utf8"), ]
    elif url == "/home/":
        return [bytes("<h1>這是home頁面</h1>", encoding="utf8"), ]
    else:
        return [bytes("404沒有該頁面", encoding="utf8"), ]


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

 

解決了不一樣URL返回不一樣內容的需求。 可是問題又來了，若是有不少不少頁面怎麼辦？難道要挨個判斷？ 固然不用，咱們有更聰明的辦法。

from wsgiref.simple_server import make_server


def index():
    return [bytes("<h1>這是index頁面</h1>", encoding="utf8"), ]


def home():
    return [bytes("<h1>這是home頁面</h1>", encoding="utf8"), ]


# 定義一個url和函數的對應關係
#映射

URL_LIST = [
    ("/index/", index),
    ("/home/", home),
]


#environ是固定的參數，必須填寫
def run_server(environ, start_response):
    start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html;charset=utf8'), ])  # 設置HTTP響應的狀態碼和頭信息
    url = environ['PATH_INFO']  # 取到用戶輸入的url
    func = None  # 將要執行的函數
    for i in URL_LIST:
        if i[0] == url:
            func = i[1]  # 去以前定義好的url列表裏找url應該執行的函數
            break
    if func:  # 若是能找到要執行的函數
        return func()  # 返回函數的執行結果
    else:
        return [bytes("404沒有該頁面", encoding="utf8"), ]


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

 

完美解決了不一樣URL返回不一樣內容的問題。 可是我不想僅僅返回幾個字符串，我想給瀏覽器返回完整的HTML內容，這又該怎麼辦呢？

沒問題，不論是什麼內容，最後都是轉換成字節數據發送出去的。 我能夠打開HTML文件，讀取出它內部的二進制數據，而後發送給瀏覽器。

from wsgiref.simple_server import make_server


def index():
    with open("index.html", "rb") as f:
        data = f.read()
    return [data, ]


def home():
    with open("home.html", "rb") as f:
        data = f.read()
    return [data, ]


# 定義一個url和函數的對應關係
URL_LIST = [
    ("/index/", index),
    ("/home/", home),
]


def run_server(environ, start_response):
    start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html;charset=utf8'), ])  # 設置HTTP響應的狀態碼和頭信息
    url = environ['PATH_INFO']  # 取到用戶輸入的url
    func = None  # 將要執行的函數
    for i in URL_LIST:
        if i[0] == url:
            func = i[1]  # 去以前定義好的url列表裏找url應該執行的函數
            break
    if func:  # 若是能找到要執行的函數
        return func()  # 返回函數的執行結果
    else:
        return [bytes("404沒有該頁面", encoding="utf8"), ]


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

 

這網頁可以顯示出來了，可是都是靜態的啊。頁面的內容都不會變化的，我想要的是動態網站。

沒問題，我也有辦法解決。我選擇使用字符串替換來實現這個需求。

from wsgiref.simple_server import make_server


def index():
    with open("index.html", "rb") as f:
        data = f.read()
    import time
    time_str = str(time.time())
    data_str = str(data, encoding="utf8")
    data_str = data_str.replace("@@a@@", time_str)
    return [bytes(data_str, encoding="utf8"), ]


def home():
    with open("home.html", "rb") as f:
        data = f.read()
    return [data, ]


# 定義一個url和函數的對應關係
URL_LIST = [
    ("/index/", index),
    ("/home/", home),
]


def run_server(environ, start_response):
    start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html;charset=utf8'), ])  # 設置HTTP響應的狀態碼和頭信息
    url = environ['PATH_INFO']  # 取到用戶輸入的url
    func = None  # 將要執行的函數
    for i in URL_LIST:
        if i[0] == url:
            func = i[1]  # 去以前定義好的url列表裏找url應該執行的函數
            break
    if func:  # 若是能找到要執行的函數
        return func()  # 返回函數的執行結果
    else:
        return [bytes("404沒有該頁面", encoding="utf8"), ]


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

 

這是一個簡單的動態，我徹底能夠從數據庫中查詢數據，而後去替換我html中的對應內容，而後再發送給瀏覽器完成渲染。

這個過程就至關於HTML模板渲染數據。 本質上就是HTML內容中利用一些特殊的符號來替換要展現的數據。

我這裏用的特殊符號是我定義的，其實模板渲染有個現成的工具：jinja2

下載jinja2:

pip install jinja2
<!DOCTYPE html>
<html lang="zh-CN">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta http-equiv="x-ua-compatible" content="IE=edge">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
  <title>Title</title>
</head>
<body>
    <h1>姓名：{{name}}</h1>
    <h1>愛好：</h1>
    <ul>
        {% for hobby in hobby_list %}
        <li>{{hobby}}</li>
        {% endfor %}
    </ul>
</body>
</html>

使用jinja2渲染index2.html文件：

from wsgiref.simple_server import make_server
from jinja2 import Template


def index():
    with open("index2.html", "r") as f:
        data = f.read()
    template = Template(data)  # 生成模板文件
    ret = template.render({"name": "Alex", "hobby_list": ["燙頭", "泡吧"]})  # 把數據填充到模板裏面
    return [bytes(ret, encoding="utf8"), ]


def home():
    with open("home.html", "rb") as f:
        data = f.read()
    return [data, ]


# 定義一個url和函數的對應關係
URL_LIST = [
    ("/index/", index),
    ("/home/", home),
]


def run_server(environ, start_response):
    start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html;charset=utf8'), ])  # 設置HTTP響應的狀態碼和頭信息
    url = environ['PATH_INFO']  # 取到用戶輸入的url
    func = None  # 將要執行的函數
    for i in URL_LIST:
        if i[0] == url:
            func = i[1]  # 去以前定義好的url列表裏找url應該執行的函數
            break
    if func:  # 若是能找到要執行的函數
        return func()  # 返回函數的執行結果
    else:
        return [bytes("404沒有該頁面", encoding="utf8"), ]


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

如今的數據是咱們本身手寫的，那可不能夠從數據庫中查詢數據，來填充頁面呢？

使用pymysql鏈接數據庫：

conn = pymysql.connect(host="127.0.0.1", port=3306, user="root", passwd="xxx", db="xxx", charset="utf8")
cursor = conn.cursor(cursor=pymysql.cursors.DictCursor)
cursor.execute("select name, age, department_id from userinfo")
user_list = cursor.fetchall()
cursor.close()
conn.close()

建立一個測試的user表：

CREATE TABLE user(
  id int auto_increment PRIMARY KEY,
  name CHAR(10) NOT NULL,
  hobby CHAR(20) NOT NULL
)engine=innodb DEFAULT charset=UTF8;

模板的原理就是字符串替換，咱們只要在HTML頁面中遵循jinja2的語法規則寫上，其內部就會按照指定的語法進行相應的替換，從而達到動態的返回內容。

 

2.Django

安裝：

pip3 install django==1.11.9

也能夠在使用的pycharm中直接添加。

 

建立一個django項目：

django-admin startproject mysite

注意：必須先切換到對應的路徑。

 

django的目錄結構：

mysite/
├── manage.py  # 管理文件
└── mysite  # 項目目錄
    ├── __init__.py
    ├── settings.py  # 配置
    ├── urls.py  # 路由 --> URL和函數的對應關係
    └── wsgi.py  # runserver命令就使用wsgiref模塊作簡單的web server
#若是須要添加CSS或JS文件，也必須放在相對根目錄這裏

 

模板配置文件：TEMPLATES = [

    {
        'BACKEND': 'django.template.backends.django.DjangoTemplates',
        'DIRS': [os.path.join(BASE_DIR, "template")],  # template文件夾位置
　　　　#BASE_DIR就是相對的根目錄
        'APP_DIRS': True,
        'OPTIONS': {
            'context_processors': [
                'django.template.context_processors.debug',
                'django.template.context_processors.request',
                'django.contrib.auth.context_processors.auth',
                'django.contrib.messages.context_processors.messages',
            ],
        },
    },
]

 

靜態文件配置：

STATIC_URL = '/static/'  # HTML中使用的靜態文件夾前綴
STATICFILES_DIRS = [
    os.path.join(BASE_DIR, "static"),  # 靜態文件存放位置
]
#static規定了在引用其它文件時的前綴，由於須要被引入的可能有多個，因此規定了一個總的別名。

 

3.Django基礎必備三件套

from django.shortcuts import HttpResponse, render, redirect

（1）HttpResponse

內部傳入一個字符串參數，返回給瀏覽器。

例如：
def index(request):
    # 業務邏輯代碼
    return HttpResponse("OK")

 

（2）render

除request參數外還接受一個待渲染的模板文件和一個保存具體數據的字典參數。

將數據填充進模板文件，最後把結果返回給瀏覽器。（相似於咱們上面用到的jinja2）

例如：

def index(request):
    # 業務邏輯代碼
    return render(request, "index.html", {"name": "alex", "hobby": ["燙頭", "泡吧"]})

 

（3）redirect

接受一個URL參數，表示跳轉到指定的URL。

例如：

def index(request):
    # 業務邏輯代碼
    return redirect("/home/")
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