web框架概述与程序开发

Posted 2022-06-22 黑马程序员官方

一、web框架概述

1. web框架和web服务器的关系介绍

前面已经学习过web服务器, 我们知道web服务器主要是接收用户的http请求,根据用户的请求返回不同的资源数据，但是之前我们开发的是静态web服务器，返回的都是静态资源数据，假如我们想要web服务器返回动态资源那么该如何进行处理呢？

这里我们给大家介绍一个web框架，使用web框架专门负责处理用户的动态资源请求，这个web框架其实就是一个为web服务器提供服务的应用程序，简称web框架。

关系说明:

• web服务器接收浏览器发起的请求，如果是动态资源请求找web框架来处理
• web框架负责处理浏览器的动态资源请求，把处理的结果发生给web服务器
• web服务器再把响应结果发生给浏览器

2. 静态资源

不需要经常变化的资源，这种资源web服务器可以提前准备好，比如: png/jpg/css/js等文件。

3. 动态资源

和静态资源相反, 这种资源会经常变化，比如: 我们在京东浏览商品时经常会根据条件进行筛选，选择不同条件, 浏览的商品就不同，这种资源web服务器无法提前准备好，需要web框架来帮web服务器进行准备，在这里web服务器可以把.html的资源请求认为是动态资源请求交由web框架进行处理。

4. WSGI协议

它是web服务器和web框架之间进行协同工作的一个规则，WSGI协议规定web服务器把动态资源的请求信息传给web框架处理，web框架把处理好的结果返回给web服务器。

二、框架程序开发

1. 框架职责介绍

• 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。

2. 动态资源判断

• 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。

web服务器程序(web.py)代码:

import socket
import threading
import sys
import framework


# 定义web服务器类
class HttpWebServer(object):
    def __init__(self, port):
        # 创建tcp服务端套接字
        tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
        # 设置端口号复用, 程序退出端口立即释放
        tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, True)
        # 绑定端口号
        tcp_server_socket.bind(("", port))
        # 设置监听
        tcp_server_socket.listen(128)
        self.tcp_server_socket = tcp_server_socket

    # 处理客户的请求
    @staticmethod
    def handle_client_quest(new_socket):
        # 代码执行到此，说明连接建立成功
        recv_client_data = new_socket.recv(4096)
        if len(recv_client_data) == 0:
            print("关闭浏览器了")
            # 关闭服务与客户端的套接字
            new_socket.close()
            return

        # 对二进制数据进行解码
        recv_client_content = recv_client_data.decode("utf-8")
        print(recv_client_content)
        # 根据指定字符串进行分割， 最大分割次数指定2
        request_list = recv_client_content.split(" ", maxsplit=2)

        # 获取请求资源路径
        request_path = request_list[1]
        print(request_path)

        # 判断请求的是否是根目录，如果条件成立，指定首页数据返回
        if request_path == "/":
            request_path = "/index.html"

        # 判断是否是动态资源请求
        if request_path.endswith(".html"):
            """这里是动态资源请求，把请求信息交给框架处理"""
            # 字典存储用户的请求信息
            env = 
                "request_path": request_path
            

            # 获取处理结果
            status, headers, response_body = framework.handle_request(env)

            # 使用框架处理的数据拼接响应报文
            # 响应行
            response_line = "HTTP/1.1 %s\\r\\n" % status
            # 响应头
            response_header = ""
            # 遍历头部信息
            for header in headers:
                # 拼接多个响应头
                response_header += "%s: %s\\r\\n" % header
            response_data = (response_line +
                             response_header +
                             "\\r\\n" +
                             response_body).encode("utf-8")
            # 发送数据
            new_socket.send(response_data)
            # 关闭socket
            new_socket.close()

        else:
            """这里是静态资源请求"""
            try:
                # 动态打开指定文件
                with open("static" + request_path, "rb") as file:
                    # 读取文件数据
                    file_data = file.read()
            except Exception as e:
                # 请求资源不存在，返回404数据
                # 响应行
                response_line = "HTTP/1.1 404 Not Found\\r\\n"
                # 响应头
                response_header = "Server: PWS1.0\\r\\n"
                with open("static/error.html", "rb") as file:
                    file_data = file.read()
                # 响应体
                response_body = file_data

                # 拼接响应报文
                response_data = (response_line + response_header + "\\r\\n").encode("utf-8") + response_body
                # 发送数据
                new_socket.send(response_data)
            else:
                # 响应行
                response_line = "HTTP/1.1 200 OK\\r\\n"
                # 响应头
                response_header = "Server: PWS1.0\\r\\n"

                # 响应体
                response_body = file_data

                # 拼接响应报文
                response_data = (response_line + response_header + "\\r\\n").encode("utf-8") + response_body
                # 发送数据
                new_socket.send(response_data)
            finally:
                # 关闭服务与客户端的套接字
                new_socket.close()

    def start(self):
        while True:
            # 等待接受客户端的连接请求
            new_socket, ip_port = self.tcp_server_socket.accept()
            sub_thread = threading.Thread(target=self.handle_client_quest, args=(new_socket,))
            # 设置守护线程
            sub_thread.setDaemon(True)
            sub_thread.start()


# 程序入口函数
def main():

    # 获取命令行参数判断长度
    if len(sys.argv) != 2:
        print("执行命令如下: python3 xxx.py 9000")
        return

    # 判断端口号是否是数字
    if not sys.argv[1].isdigit():
        print("执行命令如下: python3 xxx.py 9000")
        return

    # 需要转成int类型
    port = int(sys.argv[1])

    # 创建web服务器
    web_server = HttpWebServer(port)
    # 启动web服务器
    web_server.start()


if __name__ == '__main__':
    main()

3. 处理客户端的动态资源请求

1. 创建web框架程序
2. 接收web服务器的动态资源请求
3. 处理web服务器的动态资源请求并把处理结果返回给web服务器
4. web服务器把处理结果组装成响应报文发送给浏览器

web框架程序(framework.py)代码:

"""miniweb框架，负责处理动态资源请求"""
import time


# 获取首页数据
def index():
    # 响应状态
    status = "200 OK";
    # 响应头
    response_header = [("Server", "PWS2.0")]
    # 处理后的数据
    data = time.ctime()

    return status, response_header, data


# 没有找到动态资源
def not_found():
    # 响应状态
    status = "404 Not Found";
    # 响应头
    response_header = [("Server", "PWS2.0")]
    # 处理后的数据
    data = "not found"

    return status, response_header, data


# 处理动态资源请求
def handle_request(env):
    # 获取动态请求资源路径
    request_path = env["request_path"]
    print("接收到的动态资源请求:", request_path)

    if request_path == "/index.html":
        # 获取首页数据
        result = index()
        return result
    else:
        # 没有找到动态资源
        result = not_found()
        return result

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