Python开发自定义Web框架

Posted 北极的三哈

tags:

篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Python开发自定义Web框架相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

文章目录

开发自定义Web框架

接收web服务器的动态资源请求，给web服务器提供处理动态资源请求的服务。根据请求资源路径的后缀名进行判断:

如果请求资源路径的后缀名是.html则是动态资源请求, 让web框架程序进行处理。
否则是静态资源请求，让web服务器程序进行处理。

1.开发Web服务器主体程序

1、接受客户端HTTP请求（底层是TCP）

# -*- coding: utf-8 -*-
# @File  : My_Web_Server.py
# @author: Flyme awei 
# @email : 1071505897@qq.com
# @Time  : 2022/7/24 21:28


from socket import *
import threading


# 开发自己的Web服务器主类
class MyHttpWebServer(object):

    def __init__(self, port):
        # 创建 HTTP服务的 TCP套接字
        server_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
        # 设置端口号互用，程序退出之后不需要等待，直接释放端口
        server_socket.setsockopt(SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, True)
        # 绑定 ip和 port
        server_socket.bind(('', port))
        # listen使套接字变为了被动连接
        server_socket.listen(128)
        self.server_socket = server_socket

    # 处理请求函数
    @staticmethod  # 静态方法
    def handle_browser_request(new_socket):
        # 接受客户端发来的数据
        recv_data = new_socket.recv(4096)
        # 如果没有数据，那么请求无效，关闭套接字，直接退出
        if len(recv_data) == 0:
            new_socket.close()
            return
            
# 启动服务器，并接受客户端请求
    def start(self):
        # 循环并多线程来接收客户端请求
        while True:
            # accept等待客户端连接
            new_socket, ip_port = self.server_socket.accept()
            print("客户端ip和端口", ip_port)
            # 一个客户端的请求交给一个线程来处理
            sub_thread = threading.Thread(target=MyHttpWebServer.handle_browser_request, args=(new_socket, ))
            # 设置当前线程为守护线程
            sub_thread.setDaemon(True)
            sub_thread.start()  # 启动子线程


# Web 服务器程序的入口
def main():
    web_server = MyHttpWebServer(8080)
    web_server.start()


if __name__ == '__main__':
    main()

2、判断请求是否是静态资源还是动态资源

 # 对接收的字节数据进行转换为字符数据
        request_data = recv_data.decode('utf-8')
        print("浏览器请求的数据:", request_data)
        request_array = request_data.split(' ', maxsplit=2)

        # 得到请求路径
        request_path = request_array[1]
        print("请求的路径是:", request_path)
        if request_path == "/":
            # 如果请求路径为根目录，自动设置为:/index.html
            request_path = "/index.html"
        # 判断是否为：.html 结尾
        if request_path.endswith(".html"):
            "动态资源请求"
           pass
        else:
            "静态资源请求"
            pass

3、如果静态资源怎么处理？

"静态资源请求"
            # 根据请求路径读取/static 目录中的文件数据，相应给客户端
            response_body = None  # 响应主体
            response_header = None  # 响应头的第一行
            response_first_line = None  # 响应头内容
            response_type = 'test/html'  # 默认响应类型
            try:
                # 读取 static目录中相对应的文件数据,rb模式是一种兼容模式，可以打开图片，也可以打开js
                with open('static'+request_path, 'rb') as f:
                    response_body = f.read()
                if request_path.endswith('.jpg'):
                    response_type = 'image/webp'

                response_first_line = 'HTTP/1.1 200 OK'
                response_header = 'Content-Length:' + str(len(response_body)) + '\\r\\n' + \\
                                  'Content-Type: ' + response_type + '; charset=utf-8\\r\\n' + \\
                                  'Date:' + time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S', time.localtime()) + '\\r\\n' + \\
                                  'Server: Flyme awei Server\\r\\n'

            # 浏览器读取的文件可能不存在
            except Exception as e:
                with open('static/404.html', 'rb') as f:
                    response_body = f.read()  # 响应的主体页面内容
                # 响应头
                response_first_line = 'HTTP/1.1 404 Not Found\\r\\n'
                response_header = 'Content-Length:'+str(len(response_body))+'\\r\\n' + \\
                                  'Content-Type: text/html; charset=utf-8\\r\\n' + \\
                                  'Date:' + time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S', time.localtime()) + '\\r\\n' + \\
                                  'Server: Flyme awei Server\\r\\n'
            # 最后都会执行的代码
            finally:
                # 组成响应数据发送给(客户端)浏览器
                response = (response_first_line + response_header + '\\r\\n').encode('utf-8') + response_body
                new_socket.send(response)
                # 关闭套接字
                new_socket.close()


静态资源请求验证：

4、如果动态资源又怎么处理

if request_path.endswith(".html"):
            "动态资源请求"
            # 动态资源的处理交给Web框架来处理，需要把请求参数交给Web框架，可能会有多个参数，采用字典结构
            params = 
                'request_path': request_path
            
            # Web框架处理动态资源请求后，返回一个响应
            response = MyFramework.handle_request(params)
            new_socket.send(response)
            new_socket.close()

5、关闭Web服务器

new_socket.close()

Web服务器主体框架总代码展示：

# -*- coding: utf-8 -*-
# @File  : My_Web_Server.py
# @author: Flyme awei 
# @email : 1071505897@qq.com
# @Time  : 2022/7/24 21:28


import sys
import time
from socket import *
import threading
import MyFramework


# 开发自己的Web服务器主类
class MyHttpWebServer(object):

    def __init__(self, port):
        # 创建 HTTP服务的 TCP套接字
        server_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
        # 设置端口号互用，程序退出之后不需要等待，直接释放端口
        server_socket.setsockopt(SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, True)
        # 绑定 ip和 port
        server_socket.bind(('', port))
        # listen使套接字变为了被动连接
        server_socket.listen(128)
        self.server_socket = server_socket

    # 处理请求函数
    @staticmethod  # 静态方法
    def handle_browser_request(new_socket):
        # 接受客户端发来的数据
        recv_data = new_socket.recv(4096)
        # 如果没有数据，那么请求无效，关闭套接字，直接退出
        if len(recv_data) == 0:
            new_socket.close()
            return

        # 对接收的字节数据进行转换为字符数据
        request_data = recv_data.decode('utf-8')
        print("浏览器请求的数据:", request_data)
        request_array = request_data.split(' ', maxsplit=2)

        # 得到请求路径
        request_path = request_array[1]
        print("请求的路径是:", request_path)
        if request_path == "/":
            # 如果请求路径为根目录，自动设置为:/index.html
            request_path = "/index.html"
        # 判断是否为：.html 结尾
        if request_path.endswith(".html"):
            "动态资源请求"
            # 动态资源的处理交给Web框架来处理，需要把请求参数交给Web框架，可能会有多个参数，采用字典结构
            params = 
                'request_path': request_path
            
            # Web框架处理动态资源请求后，返回一个响应
            response = MyFramework.handle_request(params)
            new_socket.send(response)
            new_socket.close()
        else:
            "静态资源请求"
            # 根据请求路径读取/static 目录中的文件数据，相应给客户端
            response_body = None  # 响应主体
            response_header = None  # 响应头的第一行
            response_first_line = None  # 响应头内容
            response_type = 'test/html'  # 默认响应类型
            try:
                # 读取 static目录中相对应的文件数据,rb模式是一种兼容模式，可以打开图片，也可以打开js
                with open('static'+request_path, 'rb') as f:
                    response_body = f.read()
                if request_path.endswith('.jpg'):
                    response_type = 'image/webp'

                response_first_line = 'HTTP/1.1 200 OK'
                response_header = 'Content-Length:' + str(len(response_body)) + '\\r\\n' + \\
                                  'Content-Type: ' + response_type + '; charset=utf-8\\r\\n' + \\
                                  'Date:' + time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S', time.localtime()) + '\\r\\n' + \\
                                  'Server: Flyme awei Server\\r\\n'

            # 浏览器读取的文件可能不存在
            except Exception as e:
                with open('static/404.html', 'rb') as f:
                    response_body = f.read()  # 响应的主体页面内容
                # 响应头
                response_first_line = 'HTTP/1.1 404 Not Found\\r\\n'
                response_header = 'Content-Length:'+str(len(response_body))+'\\r\\n' + \\
                                  'Content-Type: text/html; charset=utf-8\\r\\n' + \\
                                  'Date:' + time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S', time.localtime()) + '\\r\\n' + \\
                                  'Server: Flyme awei Server\\r\\n'
            # 最后都会执行的代码
            finally:
                # 组成响应数据发送给(客户端)浏览器
                response = (response_first_line + response_header + '\\r\\n').encode('utf-8') + response_body
                new_socket.send(response)
                # 关闭套接字
                new_socket.close()

    # 启动服务器，并接受客户端请求
    def start(self):
        # 循环并多线程来接收客户端请求
        while True:
            # accept等待客户端连接
            new_socket, ip_port = self.server_socket.accept()
            print("客户端ip和端口", ip_port)
            # 一个客户端的请求交给一个线程来处理
            sub_thread = threading.Thread(target=MyHttpWebServer.handle_browser_request, args=(new_socket, ))
            # 设置当前线程为守护线程
            sub_thread.setDaemon(True)
            sub_thread.start()  # 启动子线程


# Web 服务器程序的入口
def main():
    web_server = MyHttpWebServer(8080)
    web_server.start()


if __name__ == '__main__':
    main()

2.开发Web框架主体程序

1、根据请求路径，动态的响应对应的数据

# -*- coding: utf-8 -*-
# @File  : MyFramework.py
# @author: Flyme awei 
# @email : 1071505897@qq.com
# @Time  : 2022/7/25 14:05

import time

# 自定义Web框架


# 处理动态资源请求的函数
def handle_request(parm):
    request_path = parm['request_path']

    if request_path == '/index.html':  # 当前请求路径有与之对应的动态响应，当前框架只开发了 index.html的功能
        response = index()
        return response
    else:
        # 没有动态资源的数据，返回404页面
        return page_not_found()


# 当前 index函数，专门处理index.html的请求
def index():
    # 需求，在页面中动态显示当前系统时间
    data = time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S', time.localtime())
    response_body = data
    response_first_line = 'HTTP/1.1 200 OK\\r\\n'
    response_header = 'Content-Length:' + str(len(response_body)) + '\\r\\n' + \\
                      'Content-Type: text/html; charset=utf-8\\r\\n' + \\
                      'Date:' + time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S', time.localtime()) + '\\r\\n' + \\
                      'Server: Flyme awei Server\\r\\n'
    response = (response_first_line + response_header + '\\r\\n' + response_body).encode('utf-8')
    return response


def page_not_found():
    with open('static/404.html', 'rb') as f:
        response_body = f.read()  # 响应的主体页面内容
    # 响应头
    response_first_line = 'HTTP/1.1 404 Not Found\\r\\n'
    response_header = 'Content-Length:' + str(len(response_body)) + '\\r\\n' + \\
                      'Content-Type: text/html; charset=utf-8\\r\\n' + \\
                      'Date:' + time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S', time.localtime()) + '\\r\\n' + \\
                      'Server: Flyme awei Server\\r\\n'

    response = (response_first_line + response_header + '\\r\\n').encode('utf-8') + response_body
    return response

2、如果请求路径，没有对应的响应数据也需要返回404页面

3.使用模板来展示响应内容

1、自己设计一个模板 index.html ，中有一些地方采用动态的数据来替代

<!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>首页 - 电影列表</title>
    <link href="/css/bootstrap.min.css" rel="stylesheet">
    <script src="/js/jquery-1.12.4.min.js"></script>
    <script src="/js/bootstrap.min.js"></script>
</head>

<body>
<div class="navbar navbar-inverse navbar-static-top ">
        <div class="container">
        <div class="navbar-header">
                <button class="navbar-toggle" data-toggle="collapse" data-target="#mymenu">
                        <span class="icon-bar"></span>
                        <span class="icon-bar"></span>
                        <span class="icon-bar"></span>
                 </button>
                 <a href="#" class="navbar-brand">电影列表</a>
        </div>
        <div class="collapse navbar-collapse" id="mymenu">
                <ul class="nav navbar-nav">
                        <li class="active"><a href="">电影信息</a></li>
                        <li><a href="">个人中心</a></li>
                </ul>
        </div>
        </div>
</div>
<div class="container">

    <div class="container-fluid">

        <table class="table table-hover">
            <tr>
                    <th>序号</th>
                    <th>名称</th>
                    <th>导演</th>
                    <th>上映时间</th>
                    <th>票房</th>
                    <th>电影时长</th>
                    <th>类型</th>
                    <th>备注</th>
                    <th>删除电影</th>
            




 1 #!/usr/bin/env python
 2 # -*- coding:utf8 -*-
 3 
 4 import socket
 5 
 6 
 7 def handle_request(client):
 8     buf = client.recv(1024)
 9     client.send(b"HTTP/1.1 200 OK \\r\\n\\r\\n")
10　　　# with open(‘./html/index.html‘,‘r‘) as f:     #执行时这里报错  错误详情下文有说明
11     with open(‘./html/index.html‘, ‘rb‘) as f:
12         client.send(f.read())
13 
14 
15 def main():
16     ip_port = (‘127.0.0.1‘,9999)
17     sock = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
18     sock.bind(ip_port)
19     sock.listen()
20 
21     while True:
22         conn, addr = sock.accept()
23         handle_request(conn)
24         conn.close()
25 
26 
27 if __name__ == ‘__main__‘:
28     print("\\033[31;1m Server is running... \\033[0m")
29     main()




　　在这里遇到一个小问题，pycharm执行报错：




UnicodeDecodeError: ‘gbk‘ codec can‘t decode byte 0x80 in position 84: illegal multibyte sequence




　　解决办法：


　　　　(1)修改打开文件方式为 ‘rb‘




   with open(‘./html/index.html‘, ‘rb‘) as f:
        client.send(f.read())




　　　　(2)在打开时设置编码




   with open(‘./html/index.html‘, ‘r‘,encoding=‘utf-8‘) as f:
        client.send(f.read())




 


2基于socket的web框架


　　这种实现方式的web框架主要有Tornado


技术分享


 


3、基于WSGI的web框架


　　目前主流的部分web框架，如Django、Flask...都是采用这样的方式


技术分享

以上是关于Python开发自定义Web框架的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
 

 python web框架补充自定义web框架


 Python自动化开发学习18-Django基础篇


 Python实现简易HTTP服务器与MINI WEB框架（利用WSGI实现服务器与框架解耦）


 python  -- 自定义web框架


 Python web框架 Tornado自定义session组件


 [Python WEB开发] 使用WSGI开发类Flask框架