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admin 22 2022-12-11

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纯 Python 写一个 Web 框架,就是这么简单

造轮子是最好的一种学习方式,本文尝试从0开始造个Python Web框架的轮子,我称它为 ToyWebF 。

本文操作环境为:MacOS,文中涉及的命令,请根据自己的系统进行替换。

ToyWebF的简单特性:

下面我们来实现这些特性。

首先,我们需要安装gunicorn,回忆一下Flask框架,该框架有内置的Web服务器,但不稳定,所以上线时通常会替换成uWSGI或gunicorn,这里不搞这个内置Web服务,直接使用gunicorn。

我们创建新的目录与Python虚拟环境,在该虚拟环境中安装gunicorn

在啥都没有的情况下,构建最简单的Web服务,在ToyWebF目录下,创建app.py与api.py文件,写入下面代码。

运行 gunicorn app:app 访问 ,可以看见 Hello, World! ,但现在请求体中的参数在environ变量中,难以解析,我们返回的response也是bytes形式。

我们可以使用webob库,将environ中的数据转为Request对象,将需要返回的数据转为Response对象,处理起来更加直观方便,直接通过pip安装一下。

然后修改一下API类的 __call__方法 ,代码如下。

上述代码中,通过webob库的Request类将environ对象(请求的环境信息)转为容易处理的request,随后调用handle_request方法对request进行处理,处理的结果,通过response对象返回。

handle_request方法在ToyWebF中非常重要,它会匹配出某个路由对应的处理方法,然后调用该方法处理请求并将处理的结果返回,在解析handle_request前,需要先讨论路由注册实现,代码如下。

其实就是将路由和方法存到self.routes字典中,可以通过route装饰器的形式将路由和方法关联,也可以通过add_route方法关联,在app.py中使用一下。

因为url中可以存在变量,如 @app.route("/hello/{name}") ,所以在匹配时,需要进行解析,可以使用正则匹配的方式进行匹配,parse这个第三方库已经帮我们实现了相应的正则匹配逻辑,pip安装使用一下则可。

这里定义find_handler方法来实现对self.routes的遍历。

了解了路由与方法关联的原理后,就可以实现handle_request方法,该方法主要的路径就是根据路由调度对应的方法,代码如下。

在该方法中,首先实例化webob库的Response对象,然后通过self.find_handler方法获取此次请求路由对应的方法和对应的参数,比如。

它将返回hello方法对象和name参数,如果是 /hello/二两 ,那么name就是二两。

因为route装饰器可能装饰器的类对象,比如。

此时self.find_handler方法返回的hanler就是个类,但我们希望调用的是类中的get、post、delete等方法,所以需要一个简单的判断逻辑,通过inspect.isclass方法判断handler如果是类对象,那么就通过getattr方法获取类对象实例的中对应的请求方法。

如果类对象中没有该方法属性,则抛出该请求类型不被允许的错误,如果不是类对象或类对象中存在该方法属性,则直接调用则可。

此外,如果方法的路由并没有注册到self.routes中,即404的情况,定义了defalut_response方法返回其中内容,代码如下。

如果handle_request方法中调度的过程出现问题,则直接raise将错误抛出。

至此,一个最简单的web服务就编写完成了。

回顾Flask,Flask可以支持HTML、CSS、JavaScript等静态文件,利用模板语言,可以构建出简单但美观的Web应用,我们让TopWebF也支持这一功能,最终实现图中的网站,完美兼容静态文件。

Flask使用了jinja2作为其html模板引擎,ToyWebF同样使用jinja2,jinja2其实实现一种简单的DSL(领域内语言),让我们可以在HTML中通过特殊的语法改变HTML的结构,该项目非常值得研究学习。

首先 pip install jinja2 ,然后就可以使用它了,在ToyWebF项目目录中创建templates目录,以该目录作为默认的HTML文件根目录,代码如下。

首先利用jinja2的FileSystemLoader类将file system中的某个文件夹作为loader,然后初始化Environment。

在使用的过程中(即调用template方法),通过get_template方法获得具体的某个模板并通过render方法将对应的内容传递给模板中的变量。

这里我们不写前端代码,直接去互联网中下载模板,这里下载了Bootstrap提供的免费模板,可以自行去 下载,下载完后,你会获得index.html以及对应的css、jss、img等文件,将index.html移动到ToyWebF/templates中并简单修改了一下,添加一些变量。

然后在app.py文件中为index.html定义路由以及需要的参数。

至此html文件的支持就完成了,但此时的html无法正常载入css和js,导致页面布局非常丑陋且交互无法使用。

接着就让ToyWebF支持css、js,首先在ToyWebF目录下创建static文件夹用于存放css、js或img等静态文件,随后直接将前面下载的模板,其中的静态文件复制到static中则可。

通过whitenoise第三方库,可以通过简单的几行代码让web框架支持css和js,不需要依赖nginx等服务,首先 pip install whitenoise ,随后修改API类的 __init__ 方法,代码如下。

其实就是通过WhiteNoise将self.wsgi_app方法包裹起来,在调用API的 __call__ 方法时,直接调用self.whitenoise。

此时,如果请求web服务获取css、js等静态资源,WhiteNoise会获取其内容并返回给client,它在背后会匹配静态资源在系统中对应的文件并将其读取返回。

至此,一开始的网页效果就实现好了。

web服务如果出现500时,默认会返回 internal server error ,这显得比较丑,为了让框架使用者可以自定义500时返回的错误,需要添加一些代码。

首先API初始化时,初始self.exception_handler对象并定义对应的方法添加自定义的错误

在handler_request方法进行请求调度时,调度的方法执行逻辑时报500,此时不再默认将错误抛出,而是先判断是否有自定义错误处理。

在app.py中,自定义错误返回方法,如下。

custom_exception_handler方法只返回自定义的一段话,你完全可以替换成美观的template。

我们可以实验性定义一个路由来看效果。

Web服务的中间件也可以理解成钩子,即在请求前可以对请求做一些处理或者返回Response前对Response做一下处理。

为了支持中间件,在TopWebF目录下创建middleware.py文件,在编写代码前,思考一下如何实现?

回顾一下现在请求的调度逻辑。

1.通过routes装饰器关联路由和方法 2.通过API.whitenoise处理 3.如果是请求API接口,那么会将参数传递给API.wsgi_app 4.API.wsgi_app最终会调用API.handle_request方法获取路由对应的方法并调用该方法执行相应的逻辑

如果希望在request前以及response后做相应的操作,那么其实就需要让逻辑在API.handle_request前后执行,看一下代码。

其中add方法会实例化Middleware对象,该对象会将当前的API类实例包裹起来。

Middleware.handle_request方法其实就是在self.app.handle_request前调用self.process_request方法处理request前的数据以及调用self.process_response处理response后的数据,而核心的调度逻辑,依旧交由API.handle_request方法进行处理。

这里的代码可能会让人感到疑惑, __call__ 方法和handle_request方法中都有self.app.handle_request(request),但其调用对象似乎不同?这个问题暂时放一下,先继续完善代码,然后再回来解释。

接着在api.py中为API创建middleware属性以及添加新中间件的方法。

随后,在app.py中,自定义一个简单的中间件,然后调用add_middleware方法将其添加。

定义好中间件后,在请求调度时,就需要使用中间件,为了兼容静态文件的情况,需要对css、js、ing文件的请求路径做一下兼容,在其路径中加上/static前缀

紧接着,修改API的 __call__ ,兼容中间件和静态文件,代码如下。

至此,中间件的逻辑就完成了。

但代码中依旧有疑惑,Middleware类中的 __call__ 方法和handle_request方法其调用的self.app到底是谁?

为了方便理解,这里一步步拆解。

如果没有添加新的中间件,那么请求的调度逻辑如下。

在没有添加中间件的情况下,self.app其实就是API本身,所以 middleware.__call__ 中的self.app.handle_request就是调用API.handle_request。

如果添加了新的中间件,如上述代码中添加了名为SimpleCustomMiddleware的中间件,此时的请求调度逻辑如下。

因为注册中间件时,Middleware.add方法替换了原始Middleware实例中的app对象,将其替换成了SimpleCustomMiddleware,而SimpleCustomMiddleware也有app对象,SimpleCustomMiddleware中的app对象,才是API类实例。

在请求调度的过程中,就会触发Middleware类的handle_request方法,该方法就会执行中间件相应的逻辑去处理request和response中的数据。

当然,你可以通过Middleware.add方法添加多个中间件,这就会构成栈式调用的效果,代码如下。

启动web服务后,其执行效果如下。

如果你从此以后只能选择上一个网站,你会选择上哪个网站?

从头到尾做一个网站,像是搭一个积木;更像是设计并建造一栋建筑,你熟悉里面的一砖一瓦,这里面凝聚了你的创造性和灵感;甚至更像是你的小孩,你看着他一天天长大,里面有你的心血,懊恼,奋斗,挫折,成长,收获。

怎么用bootstrap做一套网站

方法/步骤

何为Bootstrap? 简洁的、直观的、超牛的、以移动设备优先的前端开发框架,让web开发更迅速、简单。他是Twitter推出的html/css的前端框架, 现在的网页设计越来越多的平面化, 所以, 也就出现了一些平台来做平面化的样式来供我们来使用. 因为这款框架是一个开源的框架, 所以现在很多人都在使用该框架. 下载下来的框架目录结构如图:

么去使用一个开源的框架或者一段现成的源码? 首先你确定要保证你所需要的引用你都有, 还有你要保证运行的最小点. 就是需要3个外部文件, A,

B, C, 你就要找到这3个文件, 如果是你找到的一段代码, 你要确保他能够运行, 如果都没有办法运行, 放弃吧. 另找下一个. 一般情况下,

一个框架都会给你一个最基本的例子, 这个例子中使用了框架需要的外部文件和一些简单的说明, bootstrap也给出了一个简单的例子.

如图就是最基本的一个例子. 该例子说了一个很重要的, 也是很好的一个文件引用的方式, 就是css. 全部放在上面, 然后把js.

都放在页面的最下面, 这样能够更好的加载页面渲染. 建议你使用最基本的页面去修改你需要的页面, 而且要做到按照自己的需求来写代码. 不要复制,

粘贴.

Bootstrap中内置了一套响应式的, 移动优先的流式栅格系统, 随着不同的设备, 不同的平台. 或者窗口大小(viewport), 根据他们的不同系统会自动的分成12份. 也就是说, 栅格系统是通过一系列的行和列来组成我们需要的页面, 然后把你需要的内容放在这些的布局中.在使用栅格系统的时候, 需要注意的是: 需要在使用.row(行的意思)的外层使用 .container 为的是, 在赋值时给出合适的排列(aligment)和内补(padding).

个例子: 一行 其中包含3个内容 分别占屏幕的25%, 50%, 25%. 我们要在超小屏幕设备-手机上使用. 那么就要写成12的3, 6,

3. 具体代码看图片, 这里的效果图, 为了效果加上了一个well的class. 只是为了演示效果, 能够看清除.

为了有一个很好

的学习东西, 让你看一下表格的创建. 就是这么的简单, 只需要在table上,

填写一个class为.table的样式即可生成一个很好很实用的表格. 其实, 这些都是别人提前建立好的页面显示效果,

就是不用自己再去写一些简单的css效果. 多练. 多使用它就属于你.

在给出一个只有简单的带有导航栏的页面. 该页面, 理解透了, 这个东西你就算学会了, 剩下的就是用什么查一下文档就拿来用了,

有什么好的HTML免费模板网站推荐?

metinfo.cn/product/ 响应式网站模板,不妨到这一看。我喜欢用这个网站的原因是他的很多模板都是免费的,最主要的一点是,这个网站的页面非常的好看,对于我这个非常喜欢完美的人来说,这个网站满足了我对模板的需求。

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