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web框架

article 2024/11/20 0:49:36

1. Web框架:

1.1Web框架定义：


Web框架是一个用于构建Web应用程序的软件框架，它提供了一套完整的开发工具和库，以简化Web应用的开发过程。Web框架通常实现了HTTP协议、路由机制、模板渲染、数据验证、数据库操作等常用功能。

1.2Web框架与数据传输协议：


Web框架在底层通常会处理TCP/IP协议和HTTP协议等数据传输协议。当用户通过浏览器访问Web应用时，浏览器会向服务器发送HTTP请求，而Web框架则负责接收这些请求，并返回相应的HTTP响应。

1.3Web框架与网络操作：


Web框架还涉及网络操作，如监听端口、处理并发连接、管理会话等。框架通常提供了这些功能的抽象接口，使得开发者无需关注底层的网络编程细节。

1.4Web框架的本质：


所有的Web框架在本质上都是一个socket服务端。这是因为HTTP协议是基于TCP/IP协议的，而TCP/IP协议又是通过socket进行通信的。因此，Web框架在底层都是使用socket来监听端口、接收和发送数据的。

1.5浏览器作为socket客户端：


当用户通过浏览器访问Web应用时，浏览器实际上扮演了一个socket客户端的角色。浏览器会向Web服务器发送HTTP请求（即socket数据），并接收服务器返回的HTTP响应（同样是socket数据）。

2. 软件架构

2.1C/S架构（Client/Server）：

2.1.1定义：

C/S架构是一种软件架构模式，其中应用程序被划分为客户端（Client）和服务器（Server）两部分。客户端负责与用户进行交互，并向服务器发送请求；服务器则负责处理这些请求，并返回相应的结果

2.1.2特点：

  • 需要安装客户端应用程序：用户在访问前需要先安装对应的客户端应用程序。
  • 响应速度快：由于客户端和服务器之间的通信通常是在局域网内进行的，因此响应速度通常较快。
  • 安全性较高：由于客户端和服务器之间的通信是私有的，因此可以实施更严格的安全策略。

 2.2B/S架构（Browser/Server）：

2.2.1定义：

B/S架构是一种基于Web的软件架构模式，也称为Web架构。在这种架构中，用户通过Web浏览器（如Chrome、Firefox等）访问Web应用，而Web应用则运行在服务器上。

2.2.2特点：

  • 无需安装客户端应用程序：用户只需通过浏览器即可访问Web应用，无需安装额外的客户端软件。
  • 跨平台性：由于浏览器是跨平台的，因此B/S架构的Web应用也具有很好的跨平台性。
  • 可维护性高：由于Web应用的代码都运行在服务器上，因此可以集中管理和维护。
  • 安全性挑战：由于Web应用是通过Internet进行访问的，因此面临着更多的安全威胁和挑战。

3.基于Socket实现的简单Web框架

import socket

# 创建socket对象
server = socket.socket()

# 绑定IP地址和端口号
server.bind(('127.0.0.1', 8080))

# 开始监听连接请求
server.listen(5)
print("服务器启动，等待连接...")

while True:
    # 接受客户端连接
    sock, address = server.accept()
    print(f"连接来自：{address}")

    # 接收客户端发送的数据
    data = sock.recv(1024)
    print("接收到的数据:", data.decode('utf-8'))

    '''
    HTTP请求报文结构：
    1. 请求行：包含请求方法，请求地址，HTTP协议版本（如HTTP/1.1）
    2. 请求头：包含请求的附加信息，以键值对形式传输
    3. 空行：请求头和请求体之间的分隔符
    4. 请求体：包含发送给服务器的数据（如POST请求的数据）
    '''

    '''
   响应报文结构：
    1. 响应行：包含HTTP协议版本，响应状态码（如200），响应状态描述（如OK）
    2. 响应头：包含响应的附加信息，以键值对形式传输
    3. 空行：响应头和响应体之间的分隔符
    4. 响应体：服务器返回给客户端的数据
    '''

    # 构建HTTP响应
    response = 'HTTP/1.1 200 OK\r\nContent-Type: text/plain\r\n\r\n'
    sock.send(response.encode('utf-8'))

    # 发送响应体
    sock.send(b'hello')
    sock.send("阿宸好帅".encode('gbk'))

    # 关闭连接
    sock.close()
  1. 服务器启动：服务器在本地的8080端口上监听连接请求。
  2. 接收请求：服务器接受客户端的连接，并接收客户端发送的数据。
  3. 解析请求：打印接收到的数据，这些数据包括请求行、请求头等信息。
  4. 构建响应：服务器构建一个HTTP响应，包括响应行、响应头和空行。
  5. 发送响应：服务器发送响应行、响应头和响应体给客户端。
  6. 关闭连接：服务器在发送完响应后关闭与客户端的连接。

多URL访问支持

为了支持多个URL路径，可以扩展上述代码，将URL路径映射到不同的处理函数：

import socket

# 创建socket对象
server = socket.socket()

# 绑定IP地址和端口号
server.bind(('127.0.0.1', 8080))

# 开始监听连接请求
server.listen(5)
print("服务器启动，等待连接...")

# 定义路由和对应的处理函数
def index():
    return bytes('Welcome to the index page!', encoding='utf-8')

def num():
    return bytes('This is the num page.', encoding='utf-8')

# URL路由字典
url_dict = {
    '/index': index,
    '/num': num,
}

while True:
    # 接受客户端连接
    sock, address = server.accept()
    print(f"连接来自：{address}")

    # 接收客户端发送的数据
    data = sock.recv(1024).decode('utf-8')
    print("接收到的请求:", data)

    # 解析请求的URL
    url = data.split(' ')[1]

    # 构建HTTP响应
    response = 'HTTP/1.1 200 OK\r\nContent-Type: text/plain\r\n\r\n'

    # 根据URL调用对应的处理函数
    if url in url_dict:
        func = url_dict[url]()
        sock.send(response.encode('utf-8') + func)
    else:
        sock.send(response.encode('utf-8') + b'404 Not Found')

    # 关闭连接
    sock.close()

说明

  1. 路由字典：定义一个字典url_dict，将URL路径映射到对应的处理函数。
  2. 解析URL：从接收到的请求数据中解析出URL路径。
  3. 调用处理函数：根据URL路径调用对应的处理函数，并发送相应的响应。
  4. 404处理：如果请求的URL路径不存在于路由字典中，则返回404错误。

 4、基于 wsgiref 模块

WSGI是python web 应用程序与 web 服务器之间的一种通用标准接口，即 WSGI 是一个规范标准。它定义了如何让 web 服务器与 python 程序进行交互。可以在不同的服务器环境下，不需要修改代码也可以运行同一份 python web项目。

wsgiref 模块中封装了 socket  的服务端操作，处理数据请求和响应的协议

Django 的开发环境就是需要用到这个模块来作为服务器。

以下是代码实例:

from wsgiref.simple_server import make_server  
  
def handle_index():  
    """处理并返回index页面的内容，使用UTF-8编码以确保兼容性。"""  
    return bytes('欢迎访问index页面', encoding='utf-8')  
  
def handle_num():  
    """处理并返回num页面的内容，同样使用UTF-8编码。"""  
    return bytes('这是num页面的内容', encoding='utf-8')  
  
# URL路由映射，将URL路径映射到对应的处理函数  
url_routes = {  
    b'/index': handle_index,  
    b'/num': handle_num,  
}  
  
def application(environ, start_response):  
    """  
    WSGI应用程序的入口点。  
  
    Args:  
        environ (dict): 包含请求信息的字典，由WSGI服务器提供。  
        start_response (callable): 一个函数，用于发送HTTP响应的状态码和头部信息。  
  
    Returns:  
        list of bytes: 响应体的迭代器，这里直接返回一个包含响应体的列表。  
    """  
    # 从请求环境中获取URL路径，并转换为字节串  
    path_info = environ.get(b'PATH_INFO', b'/').decode('utf-8').encode('utf-8')  
  
    # 设置HTTP响应的状态码和头部信息  
    status = '200 OK'  
    headers = [('Content-Type', 'text/plain; charset=utf-8')]  
    start_response(status, headers)  
  
    # 根据URL路径查找对应的处理函数  
    handler = url_routes.get(path_info, lambda: bytes('404 Not Found', encoding='utf-8'))  
  
    # 调用处理函数获取响应体，并返回  
    return [handler()]  
  
if __name__ == '__main__':  
    # 创建一个WSGI服务器实例，绑定到本地主机的8989端口，并指定WSGI应用程序  
    httpd = make_server('127.0.0.1', 8989, application)  
    print("WSGI服务器正在运行，访问地址：http://127.0.0.1:8989")  
    # 启动服务器并等待连接  
    httpd.serve_forever()

结语:

好了今天关于web框架的文章就先分享到这里了,接下来我们将会继续学习Django框架,这部分会比较的困难,因为这是一个比较大型的项目了,希望大家可以多多支持。


http://www.kler.cn/a/301289.html

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