Ⅰ 纯 python 写一个 Web 框架,就是这么简单
造轮子是最好的一种学习方式,本文尝试从0开始造个Python Web框架的轮子,我称它为 ToyWebF 。
本文操作环境为:MacOS,文中涉及的命令,请根据自己的系统进行替换。
ToyWebF的简单特性:
下面我们来实现这些特性。
首先,我们需要安装gunicorn,回忆一下Flask框架,该框架有内置的Web服务器,但不稳定,所以上线时通常会替换成uWSGI或gunicorn,这里不搞这个内置Web服务,直接使用gunicorn。
我们创建新的目录与Python虚拟环境,在该虚拟环境中安装gunicorn
在啥都没有的情况下,构建最简单的Web服务,在ToyWebF目录下,创建app.py与api.py文件,写入下面代码。
运行 gunicorn app:app 访问 http://127.0.0.1:8000 ,可以看见 Hello, World! ,但现在请求体中的参数在environ变量中,难以解析,我们返回的response也是bytes形式。
我们可以使用webob库,将environ中的数据转为Request对象,将需要返回的数据转为Response对象,处理起来更加直观方便,直接通过pip安装一下。
然后修改一下API类的 __call__方法 ,代码如下。
上述代码中,通过webob库的Request类将environ对象(请求的环境信息)转为容易处理的request,随后调用handle_request方法对request进行处理,处理的结果,通过response对象返回。
handle_request方法在ToyWebF中非常重要,它会匹配出某个路由对应的处理方法,然后调用该方法处理请求并将处理的结果返回,在解析handle_request前,需要先讨论路由注册实现,代码如下。
其实就是将路由和方法存到self.routes字典中,可以通过route装饰器的形式将路由和方法关联,也可以通过add_route方法关联,在app.py中使用一下。
因为url中可以存在变量,如 @app.route("/hello/{name}") ,所以在匹配时,需要进行解析,可以使用正则匹配的方式进行匹配,parse这个第三方库已经帮我们实现了相应的正则匹配逻辑,pip安装使用一下则可。
这里定义find_handler方法来实现对self.routes的遍历。
了解了路由与方法关联的原理后,就可以实现handle_request方法,该方法主要的路径就是根据路由调度对应的方法,代码如下。
在该方法中,首先实例化webob库的Response对象,然后通过self.find_handler方法获取此次请求路由对应的方法和对应的参数,比如。
它将返回hello方法对象和name参数,如果是 /hello/二两 ,那么name就是二两。
因为route装饰器可能装饰器的类对象,比如。
此时self.find_handler方法返回的hanler就是个类,但我们希望调用的是类中的get、post、delete等方法,所以需要一个简单的判断逻辑,通过inspect.isclass方法判断handler如果是类对象,那么就通过getattr方法获取类对象实例的中对应的请求方法。
如果类对象中没有该方法属性,则抛出该请求类型不被允许的错误,如果不是类对象或类对象中存在该方法属性,则直接调用则可。
此外,如果方法的路由并没有注册到self.routes中,即404的情况,定义了defalut_response方法返回其中内容,代码如下。
如果handle_request方法中调度的过程出现问题,则直接raise将错误抛出。
至此,一个最简单的web服务就编写完成了。
回顾Flask,Flask可以支持HTML、CSS、JavaScript等静态文件,利用模板语言,可以构建出简单但美观的Web应用,我们让TopWebF也支持这一功能,最终实现图中的网站,完美兼容静态文件。
Flask使用了jinja2作为其html模板引擎,ToyWebF同样使用jinja2,jinja2其实实现一种简单的DSL(领域内语言),让我们可以在HTML中通过特殊的语法改变HTML的结构,该项目非常值得研究学习。
首先 pip install jinja2 ,然后就可以使用它了,在ToyWebF项目目录中创建templates目录,以该目录作为默认的HTML文件根目录,代码如下。
首先利用jinja2的FileSystemLoader类将file system中的某个文件夹作为loader,然后初始化Environment。
在使用的过程中(即调用template方法),通过get_template方法获得具体的某个模板并通过render方法将对应的内容传递给模板中的变量。
这里我们不写前端代码,直接去互联网中下载模板,这里下载了Bootstrap提供的免费模板,可以自行去 https://startbootstrap.com/themes/freelancer/ 下载,下载完后,你会获得index.html以及对应的css、jss、img等文件,将index.html移动到ToyWebF/templates中并简单修改了一下,添加一些变量。
然后在app.py文件中为index.html定义路由以及需要的参数。
至此html文件的支持就完成了,但此时的html无法正常载入css和js,导致页面布局非常丑陋且交互无法使用。
接着就让ToyWebF支持css、js,首先在ToyWebF目录下创建static文件夹用于存放css、js或img等静态文件,随后直接将前面下载的模板,其中的静态文件复制到static中则可。
通过whitenoise第三方库,可以通过简单的几行代码让web框架支持css和js,不需要依赖nginx等服务,首先 pip install whitenoise ,随后修改API类的 __init__ 方法,代码如下。
其实就是通过WhiteNoise将self.wsgi_app方法包裹起来,在调用API的 __call__ 方法时,直接调用self.whitenoise。
此时,如果请求web服务获取css、js等静态资源,WhiteNoise会获取其内容并返回给client,它在背后会匹配静态资源在系统中对应的文件并将其读取返回。
至此,一开始的网页效果就实现好了。
web服务如果出现500时,默认会返回 internal server error ,这显得比较丑,为了让框架使用者可以自定义500时返回的错误,需要添加一些代码。
首先API初始化时,初始self.exception_handler对象并定义对应的方法添加自定义的错误
在handler_request方法进行请求调度时,调度的方法执行逻辑时报500,此时不再默认将错误抛出,而是先判断是否有自定义错误处理。
在app.py中,自定义错误返回方法,如下。
custom_exception_handler方法只返回自定义的一段话,你完全可以替换成美观的template。
我们可以实验性定义一个路由来看效果。
Web服务的中间件也可以理解成钩子,即在请求前可以对请求做一些处理或者返回Response前对Response做一下处理。
为了支持中间件,在TopWebF目录下创建middleware.py文件,在编写代码前,思考一下如何实现?
回顾一下现在请求的调度逻辑。
1.通过routes装饰器关联路由和方法 2.通过API.whitenoise处理 3.如果是请求API接口,那么会将参数传递给API.wsgi_app 4.API.wsgi_app最终会调用API.handle_request方法获取路由对应的方法并调用该方法执行相应的逻辑
如果希望在request前以及response后做相应的操作,那么其实就需要让逻辑在API.handle_request前后执行,看一下代码。
其中add方法会实例化Middleware对象,该对象会将当前的API类实例包裹起来。
Middleware.handle_request方法其实就是在self.app.handle_request前调用self.process_request方法处理request前的数据以及调用self.process_response处理response后的数据,而核心的调度逻辑,依旧交由API.handle_request方法进行处理。
这里的代码可能会让人感到疑惑, __call__ 方法和handle_request方法中都有self.app.handle_request(request),但其调用对象似乎不同?这个问题暂时放一下,先继续完善代码,然后再回来解释。
接着在api.py中为API创建middleware属性以及添加新中间件的方法。
随后,在app.py中,自定义一个简单的中间件,然后调用add_middleware方法将其添加。
定义好中间件后,在请求调度时,就需要使用中间件,为了兼容静态文件的情况,需要对css、js、ing文件的请求路径做一下兼容,在其路径中加上/static前缀
紧接着,修改API的 __call__ ,兼容中间件和静态文件,代码如下。
至此,中间件的逻辑就完成了。
但代码中依旧有疑惑,Middleware类中的 __call__ 方法和handle_request方法其调用的self.app到底是谁?
为了方便理解,这里一步步拆解。
如果没有添加新的中间件,那么请求的调度逻辑如下。
在没有添加中间件的情况下,self.app其实就是API本身,所以 middleware.__call__ 中的self.app.handle_request就是调用API.handle_request。
如果添加了新的中间件,如上述代码中添加了名为SimpleCustomMiddleware的中间件,此时的请求调度逻辑如下。
因为注册中间件时,Middleware.add方法替换了原始Middleware实例中的app对象,将其替换成了SimpleCustomMiddleware,而SimpleCustomMiddleware也有app对象,SimpleCustomMiddleware中的app对象,才是API类实例。
在请求调度的过程中,就会触发Middleware类的handle_request方法,该方法就会执行中间件相应的逻辑去处理request和response中的数据。
当然,你可以通过Middleware.add方法添加多个中间件,这就会构成栈式调用的效果,代码如下。
启动web服务后,其执行效果如下。
Ⅱ 如何用Python做Web开发
1.python入门
推荐老齐《从零开始学python》,《python简明教程》,这两本书很适合小白入门(像我一样长期徘徊在编程门外的人)
2.python进阶
推荐《python学习手册》,python学习手册的前半部分与在入门教程中的基础部分相重复,后面部分对python的介绍更细致,比如面向对象的这部分对于小白理解相对容易。
还有一本《python cookbook》,这本是在讲述python的经典用法,目前读过函数,装饰器以及网络编程这三部分,在不断的敲玩具代码的过程中,会发现书中讲的例子不断会出现。
3.学习web开发,自然要涉及到基于python的web 框架。
1)flask
flask如同官方所描述的那样,是一个web微框架,用几行代码就可以实现一个在hello world,现在的个人感觉是flask确实适合新手入门。基于这个原则,
推荐《flask web 开发》这本书,这本书简直是良心,讲的很细,并且在github上有源码,可以很容易跟着作者的步骤去学习,不懂得的地方可以去问谷歌或者qq群。
推荐的第二本是《building web applications with flask》这本书是对flask框架的细化,深入讲解flask的模板,restful等等,虽然是英文,但是叶能顺利阅读下去
推荐的第三本是《flask Framework cookbook》,这三本书是一个不段进阶的部分。
2)django
django是大而全,开箱即用,在flask了解的差不多的时候去了解,毕竟生成环境用的django相对多一点。
django学习可以看得书:(1)tango with django只有一个应用去学习,对于新手友好,可以比对github源码
(2)django by example 注重实战,有几个实例,blog, shop etc,涉及django基础,redis,celery,solr,ajax,很全面,也是web开发常用的技术
4.在学习框架的过程中,会不断体会到前端的知识也是要补回来,可以w3c school看一下。
5.数据库,在python中内置了sqlite, sql命令有相同之处,路线是sqlite, mysql, mongodb,有个逐渐过度的过程。
6.了解http的具体工作流程,这点目前还是有点模糊
7.工具集:sublime(需要配置,主要用于python编程,神器谁用谁知道), vim, firebug, firefox, linux,github(代码大宝库,各种代码)
8.学习的过程觉得几点很重要
1)做好笔记,同样的问题会遇到第二次,有个笔记容易复查
2)善用谷歌,善用qq与论坛,你现在遇到的问题,大多数前人都遇到过,stackflow是个好地方
3)迷茫的时候还是坚持看,因为毕竟是小白,不懂的太多,你总要把他弄懂
4)有时间了可以把算法与数据结构补起来
Ⅲ 如何用Python做Web开发
Python的Web开发,也是工作岗位比较多的领域。
一、基于Python的代表性Web框架
下面是一些比较有代表性的框架:
Django:
Python 界最全能的 Web 开发框架,battery-include 各种功能完备,可维护性和开发速度一级棒。常有人说 Django 慢,其实主要慢在 Django ORM 与数据库的交互上,所以是否选用 Django,取决于项目对数据库交互的要求以及各种优化。而对于 Django 的同步特性导致吞吐量小的问题,其实可以通过 Celery 等解决,倒不是一个根本问题。Django 的项目代表:Instagram,Guardian。
Ⅳ python web开发用什么工具
Python Web开发可以用到的工具有很多,比如:Pydev + Eclipse、PyCharm、VIM、Wing IDE、Spyder Python、Notpad++、Vistual Studio等,根据自己的需求来选择合适的工具即可。
Ⅳ python 进行web 开发 怎么配置环境
Python的目前有两个版本,Python 2.7.5 和 Python 3.3.2。Python 3.x 与 2.x 不仅仅是版本的新旧的区别那么简单,Python3.x 是一个全新的东西。
1、下面的 Python 2.7.5 这个版本是 .msi 格式的,所以直接安装即可,将 Python 2.7 安装在了 E:Python 下。
然后就是配置环境变量, 具体不多说,直接附图:
Ⅵ python怎么做web开发
用Python做Web开发,Django框架是个非常好的起点。
Django是一个开放源代码的Web应用框架,由Python写成。采用了MTV的框架模式,即模型M,视图V和模版T。它最初是被开发来用
于管理劳伦斯出版集团旗下的一些以新闻内容为主的网站的,即是CMS(内容管理系统)软件。并于2005年7月在BSD许可证下发布。
Django已经成为web开发者的首选框架,是一个遵循 MVC 设计模式的框架。MVC是Model、View、Controller三个单词的简写,分别
代表模型、视图、控制器。Django其实也是一个MTV 的设计模式。MTV是Model、Template、View三个单词的简写,分别代表模型、
模版、视图 。但是在Django中,控制器接受用户输入的部分由框架自行处理,所以 Django 里更关注的是模型(Model)、模板
(Template)和视图(Views),称为 MTV模式。
Django 视图不处理用户输入,而仅仅决定要展现哪些数据给用户,而Django 模板 仅仅决定如何展现Django视图指定的数据。或者说,
Django将MVC中的视图进一步分解为 Django视图 和 Django模板两个部分,分别决定 “展现哪些数据” 和 “如何展现”,使得
Django的模板可以根据需要随时替换,而不仅仅限制于内置的模板。
至于MVC控制器部分,由Django框架的URLconf来实现。URLconf机制是使用正则表达式匹配URL,然后调用合适的Python函数。
URLconf对于URL的规则没有任何限制,你完全可以设计成任意的URL风格,不管是传统的,RESTful的,或者是另类的。框架把控制层
给封装了,无非与数据交互这层都是数据库表的读,写,删除,更新的操作。在写程序的时候,只要调用相应的方法就行了,感觉很方便。程
序员把控制层东西交给Django自动完成了。 只需要编写非常少的代码完成很多的事情。所以,它比MVC框架考虑的问题要深一步,因为
我们程序员大都在写控制层的程序。这个工作交给了框架,仅需写很少的调用代码,大大提高了工作效率。
更多技术请关注Python视频教程。
Ⅶ 怎么用python实现一个页面的开发
去年春节期间,没事报了一个pythonweb开发的网络课程,根据自己的学习情况来回答一下。
一个页面的开发,应该是分前端和后端的。
关于后端
在python中有两个最常见的开发框架:Django,flask。
Django大而全,什么功能模块都已经封装好了,调用即可;flask小而精,没有很高的封装,但是有许多功能模块,需要我们自己去集成。
当初学习的那个网络课程是用flask框架来做的,上手很简单:
当初学习的时候能写一个小的网站,本来想转行做python后端开发的,但是后来还是接着做数据挖掘了橘旅腊,许久不用,倒是有点生疏了。总得来说,有几大模块:
路由
route()装饰器把一个函数绑定到对应的URL上,Flask的URL规则基圆滑于Werkzeug的路由模块。这个模块背后的思想是基于Apache以及更早的HTTP服务器主张的先例,保证优雅且唯一的URL。
模板渲染Jinja2
用Python生成HTML十分无趣,而且相当繁琐,因为你必须手动对HTML做转义来保证应用的安镇液全。为此,Flask配备了Jinja2模板引擎。当然你也可以使用其他的模板引擎,但是建议你还是使用jinja2模板
请求对象request
你可以使用全局request对象访问进入的请求数据。Flask处理进入的请求数据并允许你用这个全局对象访问它。如果你工作在多线程环境,Flask内部保证你总会在当前线程上获取正确的数据。
数据库交互-Flask-SQLAlchemy
通过sqlalchemy对数据库增删改查,使用的是orm模式,不需要写SQL语句。
在数据库中,一个表就是一个python类,一个类的实例就是表中的行。
在开发过程中,会用到一些python的高级应用:
装饰器:在权限验证的时候很需要用到
模块的导入:防止循环导入
图像处理:验证码生成
property使用:密码加密时使用
关于前端
如果对前端不熟,想做一个小网站练练手,推荐你使用Bootstrap
里面有各种的CSS样式,各种组件,JS插件,还有一些网站实例供你参考,对前端HTML,CSS不是很熟悉的,可以通过这略微修改快速搭建一个前端页面。
后记:
将来的数据挖掘工作者可能也需要懂网站后端开发,因为以后建模不会一直都是在单机中,可能会集成到网站中,实时数据流入模型,结果展示在网站上。
Ⅷ 如何用Python搭建一个网站
Python搭建网站,利用现成的框架还是挺简单的。在这滑咐里举一个例子-利用Flask搭建一个网站。
Flask
Flask是一个使用Python编写的轻量级Web应用框架。其WSGI工具箱采用Werkzeug,模板引擎则使用Jinja2。Flask创建一个应用很简单,只需要一行代码就可以创建一个应用。一个最小的应用看起来像这样:
直接执行pythonhello.py,就可以看到页面就可以访问了,这只是官方给出的一个示例,方便学习。
应用初始化
所有Flask程序都必须创建一个程序实例。Web服务器使用一种名为Web服务器网关接口(WebServerGatewayInterface,WSGI)的协议,把接收自客户端的所有请求都转交给这个对象处理。程序实例是Flask类的对象,经常使用下述代码创建:
Flask类的构造函数只有一个必须指定的参数,即程序主模块或包的名字。在大多数程序中,Python的__name__变量就是所需的值。
路由和视图函数
客户端(例如Web浏览器)把请求发送给Web服务器,Web服务器再把请求发送给Flask程序实例。程备余序实例需要知道对每个URL请求运行哪些代码,所以保存了一个URL到Python函数的映射关系。处理URL和函数之间关系的程序称为路由。在Flask程序中定义仿让滚路由的最简便方式,是使用程序实例提供的app.route修饰器,把修饰的函数注册为路由。下面的例子说明了如何使用这个修饰器声明路由:
index()函数注册为程序根地址的处理程序。如果部署程序的服务器域名为,在浏览器中访问p>
启动服务器
程序实例用run方法启动Flask集成的开发Web服务器:
__name__=='__main__'是Python的惯常用法,在这里确保直接执行这个脚本时才启动开发Web服务器。如果这个脚本由其他脚本引入,程序假定父级脚本会启动不同的服务器,因此不会执行app.run()。服务器启动后,会进入轮询,等待并处理请求。轮询会一直运行,直到程序停止,比如按Ctrl-C键。
Flask开发的网站实例
本示例中网站的结构如下
启动服务器界面
访问WEB页面
整个是利用Flask自己搭建的一个WEB页面,数据库试过mysql和mongodb都可以正常访问。整体感觉Flask的学习成本会比Django低,而且也比Django更灵活。