Django框架的推导-CSDN博客
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前言:
我们之前学习了数据库、前端、Python基础等三大部分但是他们三块的内容没有串在一起也就没办法开发出一个完成的web项目出来因此我们通过Django框架把这三者融合在一起以后我们就可以很方便的开发出各种各样的项目。
在了解Django之前我们可以先了解web框架了解它的好处是什么呢在一步步搭建它的过程中我们会逐步明白到Django是如何写的以及如果处理页面接收与反馈给页面数据的。当然 这样讲可能有点抽象那么我们先来了解一下吧
Web应用简介
什么是Web框架
Web框架是用来进行Web应用开发的一个软件架构主要用于动态网络开发。开发者在基于Web框架实现自己的业务逻辑。Web框架实现了很多功能为实现业务逻辑提供了一套通用方法。
框架的意思就是别人提前写好的框架(就是一堆目录和文件)我们只需要按照人家的要求在固定的位置写代码即可
什么是Web
Web应用程序时一种可以通过Web访问的应用程序用户只需要有浏览器即可无需再安装其他软件
应用程序的两种模式
应用程序有两种模式C/S、B/S两种模式
C/S模式是客户端----->服务端程序也就是说这类程序一般独立运行。
B/S模式是浏览器端----->服务端应用程序这类应用程序一般借助IE等浏览器来运行。
而Web应用程序一般是B/S模式
Web应用程序的优缺点
优点
- 只需要一个适用的浏览器即可无需安装其他应用软件
- 节省用户的硬盘空间资源
- 它们无需更新因为所有新的特性都在服务端上执行从而自动传达到客户端
- 跨平台使用。例如Windows、Mac、Linux等。
缺点
- 严重依赖服务端的正常运行一旦服务端出现问题、宕机会直接影响客户端正常访问
手写Web框架
Web应用程序时B/S架构的所以我们需要自己写一个服务端这里的Web服务端是我们使用socket套接字来实现的以浏览器作为客户端朝我们搭建的服务端发送数据已经我们的服务端给浏览器返回数据的过程。
因为这里是用浏览器做客户端就涉及到了HTTP协议的相关知识
HTTP协议的相关知识
1.四大特性
- 基于请求和响应
- 基于TCP协议之上的应用层协议
- 无状态
- 短连接
2.请求数据格式
- 请求首行请求方式、协议、版本号、路径
- 请求头
- 换行(\r\n\r\n)
- 请求体Get请求方式是没有请求体的Post请求方式才有请求体
3.响应数据格式
- 响应首行响应状态码
- 响应头
- 换行(\r\n\r\n)
- 响应体一般情况下就是浏览器要展示给用户看的数据
具体HTTP协议的相关知识可以去看我这篇博客里面的“HTTP超文本传输协议节点处即可”HTTP协议相关知识
手写框架
'''手写框架'''
import socket # 导入socket套接字模块
# 生成一个socket对象并设置协议和类型(括号内不写默认是基于TCP协议)
server = socket.socket(family=socket.AF_INET,type=socket.SOCK_STREAM)
'我这里是补全的TCP协议的也可以选择UDP'
# 绑定ip和端口号给服务端
server.bind(('127.0.0.1', 8000))
# 建立监听 半连接池
server.listen(5)
while True:
# 等待客户端的连接
sock, addr = server.accept()
# 接收客户端发送的请求数据
data = sock.recv(1024) # 单次最大字节数 接收的是bytes类型
# print(data.decode('utf-8')) # 解码接收的请求数据
'''
当我们在浏览器输入127.0.0.1:8000/index时
通过打印请求数据我们看到了请求方式
(Get 朝服务端索要数据 Post 朝服务端提交数据)
GET /index HTTP/1.1
Host: 127.0.0.1:8000
这样我们可以通过切分字符串并以索引的方式获取到想要的数据
'''
# 从请求数据中看到可以直接按照空格切分字符串
str_data = data.decode('utf-8').split(' ')[1]
# print(str_data)
# 回应客户端请求数据
'''因为是浏览器客户端所以需要遵循HTTP协议的需求'''
# TCP流式传输协议短时间内可以分多次接收多个数据
sock.send(b'HTTP/1.1 200 ok \r\n\r\n')
'''
然后我们需要根据网址后缀的不同请求不同的内容
如127.0.0.1:8000/index等
所以我们得回到接收的请求数据位置处筛选出我们想要的数据
'''
'''然后通过判断来进行根据后缀回应不同的数据'''
if str_data == '/index':
sock.send(b'from index')
elif str_data == '/home':
sock.send(b'from home')
elif str_data == '/html':
with open(r'../Myhtml.html', 'rb') as f: # rb模式 二进制
sock.send(f.read())
else:
sock.send(b'404 Error')
但是这种Web框架的代码缺陷有点多
- socket代码重复编写
- 针对请求数据格式的处理复杂且重复
- 针对不同网址后缀的匹配逻辑过于简单
- 没有解决高并发问题
那么该怎么优化以上存在的问题呢
使用wsgiref模块
基于wsgiref模块搭建Web框架(最初版)
wsgiref模块是内置模块很多Web框架底层使用的模块
来看看使用wsgiref模块怎么做吧
from wsgiref.simple_server import make_server # 导入模块
def run(request,respose):
"""
:param request: 客户端的请求数据
:param respose: 给客户端进行响应的数据
:return: 返回给客户端的真实数据
"""
respose('200 ok', []) # 返回响应状态给客户端
print(request) # 这个参数是wsgiref帮助我们封装的一个大字典字典中携带的客户端的请求数据
return [b'hello world!'] # 返回给客户单的真实数据
if __name__ == '__main__':
'''
我们可以通过查看源码的方式看到make_server中需要的几个参数
host, port, app, server_class=WSGIServer, handler_class=WSGIRequestHandler
'''
server = make_server('127.0.0.1', 8000, app=run) # 分别代表ip地址、端口号、由那个程序来处理请求
'''
1.它会实时监听127.0.0.1:8000这个地址只要由客户端来连接这个地址它就可以做出响应
2.app=run它的意思是当由客户端请求过来的时候会把该请求交给run函数来处理但是这个地方不要加括号
3.django中这里写的是函数名当请求来的时候会调用这个函数函数叫括号
4.如果是flask框架当请求来的时候也会把请求交给这个对象处理只不过变成了对象()---实例化----调用__call__方法执行
__call__方法里面写的就是flask框架的源码入口位置
'''
server.serve_forever() # 将服务器持续开启
而用户请求的数据打印出来的是一个字典的形式的
基于wsgiref模块搭建Web框架(第二版)
那么此时我们可以在浏览器发送请求时稍作变动
比如让用户访问127.0.0.1:8000/index那么页面要出现index后缀我们该怎么实现。
首先服务端要获取url后面的/index才能进行处理。
from wsgiref.simple_server import make_server # 导入模块
def run(request,respose):
"""
:param request: 客户端的请求数据
:param respose: 给客户端进行响应的数据
:return: 返回给客户端的真实数据
"""
respose('200 ok', []) # 返回响应状态给客户端
print(request) # 这个参数是wsgiref帮助我们封装的一个大字典字典中携带的客户端的请求数据
# 获取大字典中的ip和端口号后面的后缀
current_path = request.get('PATH_INFO')
'进行判断请求数据的后缀回应不同的数据'
if current_path == '/index':
return [b'from index']
if current_path == '/home':
with open(r'Myhtml.html','rb')as f:
return f.read()
else:
return [b'404 Error']
# return [b'hello world!'] # 返回给客户单的真实数据
if __name__ == '__main__':
server = make_server('127.0.0.1', 8000, app=run) # 分别代表ip地址、端口号、由那个程序来处理请求
server.serve_forever() # 将服务器持续开启
从这里就已经实现了当时使用基于TCP协议的socket套接字的服务端的功能并且优化掉了代码重复写、请求数据格式的处理的缺陷。但是还没有解决针对不同网址后缀的匹配逻辑过于简单问题。并且按照上面的思路是不是一个页面堆满了if语句所以我们需要将用户访问、已经处理响应用户的步骤进行拆分。那么我们可以通过代码的封装优化。
基于wsgiref模块搭建Web框架(最终版)
代码的封装优化
解决问题
1.网址后缀的匹配问题
2.每个后缀匹配成功后执行的代码有多有少
面条版 函数版 模块版
3.将分支的代码封装成一个个函数
4.将网址后缀与函数名做对应关系
5.获取网址后缀循环匹配
6.如果想新增功能只需要先写函数在 添加一个对应关系即可
7.根据不同的功能拆分不同的py文件
views.py 存储核心业务逻辑(功能函数)
urls.py 存储网址后缀与函数名对应关系
templates目录 存储html页面文件模块文件
start.py/run.py 启动文件、入口文件
8.为了使函数体代码中业务逻辑有更多的数据可用
将request大字典转手传给这个函数可用不用但是不能没有
先展示封装代码在一个页面中
from wsgiref.simple_server import make_server # 导入模块
def index():
return 'from index'
def home():
return 'from home'
'定义一个元组用来存储想要书写的后缀对应的页面'
urls = (
('/index', index),
('/home', home)
)
def run(request,respose):
"""
:param request: 客户端的请求数据
:param respose: 给客户端进行响应的数据
:return: 返回给客户端的真实数据
"""
respose('200 ok', []) # 返回响应状态给客户端
print(request) # 这个参数是wsgiref帮助我们封装的一个大字典字典中携带的客户端的请求数据
# 获取大字典中的ip和端口号后面的后缀
current_path = request.get('PATH_INFO')
# '''进行判断请求数据的后缀回应不同的数据'''
# if current_path == '/index':
# # return [b'from index']
# res = index()
# return [res.encode('utf-8')]
# elif current_path == '/home':
# with open(r'Myhtml.html','rb')as f:
# return f.read()
# else:
# return [b'404 Error']
'''循环这个元组来判断是否存在后缀'''
func = None # 定义一个空变量来存放
for url in urls: # ('/index', index),
if current_path == url[0]:
func = url[1] # 后缀对应的函数名
break # 一旦匹配到了内容就立刻结束for循环
'''判断当后缀存在时执行'''
if func:
res = func()
return [res.encode('utf-8')]
else:
return [b'404 Error']
if __name__ == '__main__':
server = make_server('127.0.0.1', 8000, app=run) # 分别代表ip地址、端口号、由那个程序来处理请求
server.serve_forever() # 将服务器持续开启
到此发现如果后续需要添加更多的功能还是会有很多重复所以我们需要根据py文件中的功能不同划分不同的py文件
文件拆分
我们需要先建立一个文件夹存放三个文件以及一个文件夹(用于存放模版文件html)
urls用于表示用户输入的url应哪一个函数
'''
根据用户输入的url返回该url对应的处理函数
'''
from views import *
urls = (
('/index', index),
('/home', home),
('/demo', demo)
)
views用于处理用户的请求与响应用户数据
'''
接收用户请求、在对应函数可以进行一番处理然后响应给用户数据。
'''
def index():
return 'from index'
def home():
return 'from home'
def demo():
with open(r'templates/dj.html', 'r', encoding='utf-8') as f:
return f.read()
我们的Web框架的入口程序
from wsgiref.simple_server import make_server
from urls import urls
def run(request,response):
"""
:param request: 客户端的请求数据
:param respose: 给客户端进行响应的数据
:return: 返回给客户端的真实数据
"""
response('200 ok',[]) # 返回响应状态给客户端
# 获取大字典中的ip和端口号后面的后缀
current_path = request.get('PATH_INFO')
func = None # 定义一个空变量用于接受处理用户请求的函数返回的数据
'''循环这个元组来判断是否存在后缀'''
for url in urls:
# 判断用户输入的页面后缀地址是否在我们定义的处理列表中
if current_path == url[0]:
func = url[1] # 后缀对应的函数名
break # 一旦匹配到了内容就立刻结束for循环
'''判断当后缀存在时执行'''
if func:
res = func()
return [res.encode('utf-8')]
else:
return [b'404 Error'] # 当上述判断不执行时执行else条件返回404 error
if __name__ == '__main__':
server = make_server('127.0.0.1', 8000, run)
server.serve_forever() # 服务器持续开启
还有最后一个是templates文件夹存放模版文件也就是html文件
Python主流Web框架
1.Django重量级框架
Django是基于Python的免费和开放源代码Web框架它遵循模型-模版-视图(MTV)体系结构模式。它封装的功能非常丰富并且非常多所以它是重量级框架Django的文档最完善、是市面最主流框架、市场占有率最高。但如果需要实现的功能很少的项目就会显得略微笨重。
2.Flask轻量级框架
Flask是Python编写的一种轻量级(微)的Web开发框架只提供Web框架的核心功能较其他类型的框架更为的自由、灵活更加适合高度定制化的Web项目。Flask在功能上面没有欠缺Flask的第三方开源组件比较丰富因此Flask对开发人员的水平有了一定的要求。使用Flask开发较为依赖于第三方组件
3.Tornado异步非阻塞框架
Tornado是一种Web服务器软件的开源版本。Tornado和主流Web服务器框架(包括大多数Python的框架)有着明显的区别它是非阻塞式的服务器而且速度相当快。得利于其非阻塞的方式和对epoll的运用Tornado每秒可以处理数以千计的连接因此Tornado是实时Web服务的一个理想框架。但很多功能都需要开发者自己去编写因此学习这个框架成本有点高。
4.fastapi框架
它主要用来写一些接口制作不出来页面它只负责写业务逻辑
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