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「Python 基础」Web 应用编程

article 2025/3/1 1:46:57

CS，Client/Server 客户端升级麻烦；
BS，Browser/Server；

除了重量级软件如Office、PS等，大部分软件都以Web形式提供，如新浪新闻、博客、微博等；

Web开发的几个阶段

静态 Web 页面，每次修改页面都直接通过手动修改 HTML 源文件保存，无法处理交互；
CGI，Common Gateway Interface，用于处理用户发送的动态数据（C/C++编写）；
ASP/JSP/PHP，脚本语言开发效率高，与 HTML 结合紧密，迅速取代低级语言的 CGI；
MVC，为了解决直接用脚本语言签入 HTML 导致的可维护性差的问题，Web 应用引入了 Model-View-Controller的模式，简化 Web 开发；
目前异步开发，MVVM 前端技术层出不穷；

文章目录

- 1. HTTP 协议简介
- - 1. HTTP 请求
  - 2. HTTP 格式
- 2. HTML 简介
- - 1. CSS
  - 2. JavaScript
- 3. WSGI 接口
- - 1. 实现 WSGI 接口
  - 2. 运行 WSGI
- 4. 使用 Web 框架
- - 1. Flask
  - 2. 其他 Web 框架
- 5. 使用模板
- - 1. MVC
  - 2. Jinja2
  - 3. 其他模板

1. HTTP 协议简介

HTTP/1.1 版本允许多个 HTTP 请求复用一个TCP连接；

1. HTTP 请求

请求-响应模式，一个请求只处理一个响应；

必须先有客户端向服务端发出请求，请求包括；

类型：GET、POST、DELETE …
路径：/full/url/path
域名：www.sina.com.cn
其他 Header
如果是 POST，请求还包括一个 Body

服务端想客户端返回 HTTP 响应，响应包括；

响应代码：200 成功，3XX 重定向，4XX 请求有错，5XX 服务端处理请求错误
响应类型：由 Content-Type 指定
其他 Header
Body：包含了响应的内容，网页的 HTML 源码等

如果返回的内容还包含其他 HTTP 请求，重复 1. 2；

2. HTTP 格式

每个Header一行，多个Header用换行符’\r\n’分割；
Header与Body用两个’\r\n’分割；
Body的数据类型由Content-Type头确定；
Content-Encoding指定压缩方式；

2. HTML 简介

HTML 定义了一套语法规则，来告诉浏览器如何把网页显示出来；

HTML 文档是有一系列 Tag 组成，最外层的 Tag 是<html>，规范的要包括<head>...</head> 和<body>...</body>；

HTML 是富文档模型，因此还有一系列 Tag 用来表示链接、图片、表格、表单等；

1. CSS

Cascading Style Sheets 层叠样式表，用来控制 HTML 里所有元素的展现方式；

2. JavaScript

为了让 HTML 具交互性而添加的，可以内嵌在 HTML，也可以外部链接到 HTML；

对于优秀的 Web 开发人员，精通 HTML、CSS、JavaScript 是必须的

3. WSGI 接口

Web Server Gateway Interface

用于接收 HTTP 请求，解析 HTTP 请求，发送 HTTP 响应的 Python 标准接口，是 Web 服务端或网关端与 Web 业务端或框架端的桥梁；

无论多复杂的 Web 应用，入口都是一个 WSGI 处理函数，HTTP 请求的所有输入信息通过environ获取，HTTP 响应通过start_response()输出Header，通过函数返回值输出Body；

1. 实现 WSGI 接口

def application(environ, start_response):
    start_response('200 oK', [('Content-Type', 'text/html')])
    body = f"<h1>Hello, {environ['PATH_INFO'][1:] or 'web'}!</h1>"
    return [body.encode('utf-8')]

environ 一个包含所有 HTTP 请求信息的 dict 对象；
start_response 一个发送 HTTP 响应的函数，只能发送一次，格式见上例；
return HTTP 响应的 Body，bytes；

2. 运行 WSGI

Python 内置了一个 WSGI 服务器模块wsgiref，纯 Python 编写的参考实例，完全符合 WSGI 标准，单不考虑运行效果，仅供开发和测试使用；

from wsgiref.simple_server import make_server

# 创建一个服务器，IP地址为空，端口是 8000，处理函数是 application
httpd = make_server('', 8000, application)
print('Serving HTTP on port 8000...')
# 开始监听HTTP 请求
httpd.serve_forever()

4. 使用 Web 框架

面对客服端的不同请求，若使用 WSGI，需对environ的不同信息作出不同处理逻辑，这样的代码很难维护；

Web 框架负责URL到函数的映射，解析 HTTP 请求的参数，让我们可以专注于一个函数处理一个URL；

1. Flask

Python 最流行的 Web 框架；

安装

pip install flask

示例

from flask import Flask
from flask import request

app = Flask(__name__)


@app.route('/', methods=['GET', 'POST'])
def home():
    return '<h1>Home</h1>'


@app.route('/signin', methods=['GET'])
def signin_form():
    return '''<form action="/signin" method="post">
              <p><input name="username"></p>
              <p><input name="password" type="password"></p>
              <p><button type="submit">Sign In</button></p>
              </form>'''


@app.route('/signin', methods=['POST'])
def signin():
    # 需要从request对象读取表单内容：
    if request.form['username'] == 'admin' and request.form[
            'password'] == 'password':
        return '<h3>Hello, admin!</h3>'
    return '<h3>Bad username or password.</h3>'


if __name__ == "__main__":
    app.run()

Flask 通过装饰器关联URL和函数，通过request.form['name']获取表单内容；

Flask 自带的服务器（调试使用）端口为 5000；

2. 其他 Web 框架

Django 全能型
web.py 小巧
Bottle 类似 Flask
Tornado 异步

5. 使用模板

分离出 Python 代码与 HTML 代码，HTML 代码全部放在模板里；

1. MVC

Model-View-Controller

Controller 处理 URL 的函数，负责业务逻辑；

View .html 模板页，负责显示逻辑，通过简单的变量替换，最终输出用户看到的 HTML；

Model 用来传给 View 替换的变量；

2. Jinja2

安装

$ pip install janja2

示例

from flask import Flask, request, render_template

app = Flask(__name__)


@app.route('/', methods=['GET', 'POST'])
def home():
    # 使用模板: ./templates/home.html
    return render_template('home.html')


@app.route('/signin', methods=['GET'])
def signin_form():
    return render_template('form.html')


@app.route('/signin', methods=['POST'])
def signin():
    # 需要从request对象读取表单内容：
    username = request.form['username']
    password = request.form['password']
    if username == 'admin' and password == 'password':
        return render_template('signin-ok.html', username=username)
    return render_template('form.html',
                           message='Bad username or password',
                           username=username)