Python的WEB框架
Bottle
Bottle是一个快速、简洁、轻量级的基于WSIG的微型Web框架,此框架只由一个 .py 文件,除了Python的标准库外,其不依赖任何其他模块。
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pip install bottle easy_install bottle apt - get install python - bottle
wget http: / / bottlepy.org / bottle.py
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Bottle框架大致可以分为以下部分:
- 路由系统,将不同请求交由指定函数处理
- 模板系统,将模板中的特殊语法渲染成字符串,值得一说的是Bottle的模板引擎可以任意指定:Bottle内置模板、mako、jinja2、cheetah
- 公共组件,用于提供处理请求相关的信息,如:表单数据、cookies、请求头等
- 服务,Bottle默认支持多种基于WSGI的服务,如:
框架的基本使用
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#!/usr/bin/env python # -*- coding:utf-8 -*- from bottle import template, Bottle
root = Bottle()
@root .route( '/hello/' )
def index():
return "Hello World"
# return template('<b>Hello {{name}}</b>!', name="Alex")
root.run(host = 'localhost' , port = 8080 )
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一、路由系统
路由系统是的url对应指定函数,当用户请求某个url时,就由指定函数处理当前请求,对于Bottle的路由系统可以分为一下几类:
- 静态路由
- 动态路由
- 请求方法路由
- 二级路由
1、静态路由
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@root .route( '/hello/' )
def index():
return template( '<b>Hello {{name}}</b>!' , name = "Alex" )
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2、动态路由
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@root .route( '/wiki/<pagename>' )
def callback(pagename):
...
@root .route( '/object/<id:int>' )
def callback( id ):
...
@root .route( '/show/<name:re:[a-z]+>' )
def callback(name):
...
@root .route( '/static/<path:path>' )
def callback(path):
return static_file(path, root = 'static' )
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3、请求方法路由
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@root .route( '/hello/' , method = 'POST' )
def index():
...
@root .get( '/hello/' )
def index():
...
@root .post( '/hello/' )
def index():
...
@root .put( '/hello/' )
def index():
...
@root .delete( '/hello/' )
def index():
...
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4、二级路由
app01.py
app02.py
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#!/usr/bin/env python # -*- coding:utf-8 -*- from bottle import template, Bottle
from bottle import static_file
root = Bottle()
@root .route( '/hello/' )
def index():
return template( '<b>Root {{name}}</b>!' , name = "Alex" )
from framwork_bottle import app01
from framwork_bottle import app02
root.mount( 'app01' , app01.app01)
root.mount( 'app02' , app02.app02)
root.run(host = 'localhost' , port = 8080 )
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二、模板系统
模板系统用于将Html和自定的值两者进行渲染,从而得到字符串,然后将该字符串返回给客户端。我们知道在Bottle中可以使用 内置模板系统、mako、jinja2、cheetah等,以内置模板系统为例:
hello_template.tpl
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#!/usr/bin/env python # -*- coding:utf-8 -*- from bottle import template, Bottle
root = Bottle()
@root .route( '/hello/' )
def index():
# 默认情况下去目录:['./', './views/']中寻找模板文件 hello_template.html
# 配置在 bottle.TEMPLATE_PATH 中
return template( 'hello_template.tpl' , name = 'alex' )
root.run(host = 'localhost' , port = 8080 )
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1、语法
- 单值
- 单行Python代码
- Python代码快
- Python、Html混合
2、函数
include(sub_template, **variables)
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# 导入其他模板文件 % include( 'header.tpl' , title = 'Page Title' )
Page Content % include( 'footer.tpl' )
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rebase(name, **variables)
base.tpl
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# 导入母版 % rebase( 'base.tpl' , title = 'Page Title' )
<p>Page Content ...< / p>
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defined(name)
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# 检查当前变量是否已经被定义,已定义True,未定义False |
get(name, default=None)
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# 获取某个变量的值,不存在时可设置默认值 |
setdefault(name, default)
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# 如果变量不存在时,为变量设置默认值 |
扩展:自定义函数
main.py
注:变量或函数前添加 【 ! 】,则会关闭转义的功能
三、公共组件
由于Web框架就是用来【接收用户请求】-> 【处理用户请求】-> 【响应相关内容】,对于具体如何处理用户请求,开发人员根据用户请求来进行处理,而对于接收用户请求和相应相关的内容均交给框架本身来处理,其处理完成之后将产出交给开发人员和用户。
【接收用户请求】
当框架接收到用户请求之后,将请求信息封装在Bottle的request中,以供开发人员使用
【响应相关内容】
当开发人员的代码处理完用户请求之后,会将其执行内容相应给用户,相应的内容会封装在Bottle的response中,然后再由框架将内容返回给用户
所以,公共组件本质其实就是为开发人员提供接口,使其能够获取用户信息并配置响应内容。
1、request
Bottle中的request其实是一个LocalReqeust对象,其中封装了用户请求的相关信息:
2、response
Bottle中的request其实是一个LocalResponse对象,其中框架即将返回给用户的相关信息:
实例:
基本Form请求
上传文件
四、服务
对于Bottle框架其本身未实现类似于Tornado自己基于socket实现Web服务,所以必须依赖WSGI,默认Bottle已经实现并且支持的WSGI有:
WSGI
使用时,只需在主app执行run方法时指定参数即可:
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#!/usr/bin/env python # -*- coding:utf-8 -*- from bottle import Bottle
root = Bottle()
@root .route( '/hello/' )
def index():
return "Hello World"
# 默认server ='wsgiref' root.run(host = 'localhost' , port = 8080 , server = 'wsgiref' )
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默认server="wsgiref",即:使用Python内置模块wsgiref,如果想要使用其他时,则需要首先安装相关类库,然后才能使用。如:
bottle.py源码
PS:以上WSGI中提供了19种,如果想要使期支持其他服务,则需要扩展Bottle源码来自定义一个ServerAdapter
更多参见:http://www.bottlepy.org/docs/dev/index.html
Flask
Flask是一个基于Python开发并且依赖jinja2模板和Werkzeug
WSGI服务的一个微型框架,对于Werkzeug本质是Socket服务端,其用于接收http请求并对请求进行预处理,然后触发Flask框架,开发
人员基于Flask框架提供的功能对请求进行相应的处理,并返回给用户,如果要返回给用户复杂的内容时,需要借助jinja2模板来实现对模板的处理,
即:将模板和数据进行渲染,将渲染后的字符串返回给用户浏览器。
“微”(micro) 并不表示你需要把整个 Web 应用塞进单个 Python 文件(虽然确实可以 ),也不意味着 Flask
在功能上有所欠缺。微框架中的“微”意味着 Flask 旨在保持核心简单而易于扩展。Flask 不会替你做出太多决策——比如使用何种数据库。而那些
Flask 所选择的——比如使用何种模板引擎——则很容易替换。除此之外的一切都由可由你掌握。如此,Flask 可以与您珠联璧合。
默认情况下,Flask 不包含数据库抽象层、表单验证,或是其它任何已有多种库可以胜任的功能。然而,Flask
支持用扩展来给应用添加这些功能,如同是 Flask
本身实现的一样。众多的扩展提供了数据库集成、表单验证、上传处理、各种各样的开放认证技术等功能。Flask
也许是“微小”的,但它已准备好在需求繁杂的生产环境中投入使用。
安装
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pip install Flask |
werkzeug
一、第一次
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from flask import Flask
app = Flask(__name__)
@app .route( "/" )
def hello():
return "Hello World!"
if __name__ = = "__main__" :
app.run()
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二、路由系统
- @app.route('/user/<username>')
- @app.route('/post/<int:post_id>')
- @app.route('/post/<float:post_id>')
- @app.route('/post/<path:path>')
- @app.route('/login', methods=['GET', 'POST'])
常用路由系统有以上五种,所有的路由系统都是基于一下对应关系来处理:
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DEFAULT_CONVERTERS = {
'default' : UnicodeConverter,
'string' : UnicodeConverter,
'any' : AnyConverter,
'path' : PathConverter,
'int' : IntegerConverter,
'float' : FloatConverter,
'uuid' : UUIDConverter,
} |
注:对于Flask默认不支持直接写正则表达式的路由,不过可以通过自定义来实现,见:https://segmentfault.com/q/1010000000125259
三、模板
1、模板的使用
Flask使用的是Jinja2模板,所以其语法和Django无差别
2、自定义模板方法
Flask中自定义模板方法的方式和Bottle相似,创建一个函数并通过参数的形式传入render_template,如:
index.html
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#!/usr/bin/env python # -*- coding:utf-8 -*- from flask import Flask,render_template
app = Flask(__name__)
def wupeiqi():
return '<h1>Wupeiqi</h1>'
@app .route( '/login' , methods = [ 'GET' , 'POST' ])
def login():
return render_template( 'login.html' , ww = wupeiqi)
app.run() |
四、公共组件
1、请求
对于Http请求,Flask会讲请求信息封装在request中(werkzeug.wrappers.BaseRequest),提供的如下常用方法和字段以供使用:
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request.method request.args request.form request.values request.files request.cookies request.headers request.path request.full_path request.script_root request.url request.base_url request.url_root request.host_url request.host |
表单处理Demo
上传文件Demo
Cookie操作
2、响应
当用户请求被开发人员的逻辑处理完成之后,会将结果发送给用户浏览器,那么就需要对请求做出相应的响应。
a.字符串
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@app .route( '/index/' , methods = [ 'GET' , 'POST' ])
def index():
return "index"
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b.模板引擎
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from flask import Flask,render_template,request
app = Flask(__name__)
@app .route( '/index/' , methods = [ 'GET' , 'POST' ])
def index():
return render_template( "index.html" )
app.run() |
c.重定向
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#!/usr/bin/env python # -*- coding:utf-8 -*- from flask import Flask, redirect, url_for
app = Flask(__name__)
@app .route( '/index/' , methods = [ 'GET' , 'POST' ])
def index():
# return redirect('/login/')
return redirect(url_for( 'login' ))
@app .route( '/login/' , methods = [ 'GET' , 'POST' ])
def login():
return "LOGIN"
app.run() |
d.错误页面
指定URL,简单错误
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from flask import Flask, abort, render_template
app = Flask(__name__)
@app .route( '/index/' , methods = [ 'GET' , 'POST' ])
def index():
return "OK"
@app .errorhandler( 404 )
def page_not_found(error):
return render_template( 'page_not_found.html' ), 404
app.run() |
e.设置相应信息
使用make_response可以对相应的内容进行操作
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from flask import Flask, abort, render_template,make_response
app = Flask(__name__)
@app .route( '/index/' , methods = [ 'GET' , 'POST' ])
def index():
response = make_response(render_template( 'index.html' ))
# response是flask.wrappers.Response类型
# response.delete_cookie
# response.set_cookie
# response.headers['X-Something'] = 'A value'
return response
app.run() |
3、Session
除请求对象之外,还有一个 session 对象。它允许你在不同请求间存储特定用户的信息。它是在 Cookies 的基础上实现的,并且对 Cookies 进行密钥签名要使用会话,你需要设置一个密钥。
设置:session['username'] = 'xxx'
- 删除:session.pop('username', None)
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from flask import Flask, session, redirect, url_for, escape, request
app = Flask(__name__)
@app .route( '/' )
def index():
if 'username' in session:
return 'Logged in as %s' % escape(session[ 'username' ])
return 'You are not logged in'
@app .route( '/login' , methods = [ 'GET' , 'POST' ])
def login():
if request.method = = 'POST' :
session[ 'username' ] = request.form[ 'username' ]
return redirect(url_for( 'index' ))
return '''
<form action="" method="post">
<p><input type=text name=username>
<p><input type=submit value=Login>
</form>
'''
@app .route( '/logout' )
def logout():
# remove the username from the session if it's there
session.pop( 'username' , None )
return redirect(url_for( 'index' ))
# set the secret key. keep this really secret: app.secret_key = 'A0Zr98j/3yX R~XHH!jmN]LWX/,?RT'
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Flask还有众多其他功能,更多参见:
http://docs.jinkan.org/docs/flask/
http://flask.pocoo.org/
Tornado
Tornado 是 FriendFeed 使用的可扩展的非阻塞式 web 服务器及其相关工具的开源版本。这个 Web
框架看起来有些像web.py 或者 Google 的 webapp,不过为了能有效利用非阻塞式服务器环境,这个 Web
框架还包含了一些相关的有用工具 和优化。
Tornado 和现在的主流 Web 服务器框架(包括大多数 Python 的框架)有着明显的区别:它是非阻塞式服务器,而且速度相当快。得利于其 非阻塞的方式和对 epoll 的
运用,Tornado 每秒可以处理数以千计的连接,这意味着对于实时 Web 服务来说,Tornado 是一个理想的 Web 框架。我们开发这个
Web 服务器的主要目的就是为了处理 FriendFeed 的实时功能 ——在 FriendFeed
的应用里每一个活动用户都会保持着一个服务器连接。(关于如何扩容 服务器,以处理数以千计的客户端的连接的问题,请参阅 C10K problem。)
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pip install tornado 源码安装 https: / / pypi.python.org / packages / source / t / tornado / tornado - 4.3 .tar.gz
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一、快速上手
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#!/usr/bin/env python # -*- coding:utf-8 -*- import tornado.ioloop
import tornado.web
class MainHandler(tornado.web.RequestHandler):
def get( self ):
self .write( "Hello, world" )
application = tornado.web.Application([
(r "/index" , MainHandler),
]) if __name__ = = "__main__" :
application.listen( 8888 )
tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()
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第一步:执行脚本,监听 8888 端口
第二步:浏览器客户端访问 /index --> http://127.0.0.1:8888/index
第三步:服务器接受请求,并交由对应的类处理该请求
第四步:类接受到请求之后,根据请求方式(post / get / delete ...)的不同调用并执行相应的方法
第五步:方法返回值的字符串内容发送浏览器
异步非阻塞实例
二、路由系统
路由系统其实就是 url 和 类 的对应关系,这里不同于其他框架,其他很多框架均是 url 对应 函数,Tornado中每个url对应的是一个类。
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#!/usr/bin/env python # -*- coding:utf-8 -*- import tornado.ioloop
import tornado.web
class MainHandler(tornado.web.RequestHandler):
def get( self ):
self .write( "Hello, world" )
class StoryHandler(tornado.web.RequestHandler):
def get( self , story_id):
self .write( "You requested the story " + story_id)
class BuyHandler(tornado.web.RequestHandler):
def get( self ):
self .write( "buy.wupeiqi.com/index" )
application = tornado.web.Application([
(r "/index" , MainHandler),
(r "/story/([0-9]+)" , StoryHandler),
]) application.add_handlers( 'buy.wupeiqi.com$' , [
(r '/index' ,BuyHandler),
]) if __name__ = = "__main__" :
application.listen( 80 )
tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()
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三、模板
Tornao中的模板语言和django中类似,模板引擎将模板文件载入内存,然后将数据嵌入其中,最终获取到一个完整的字符串,再将字符串返回给请求者。
Tornado 的模板支持“控制语句”和“表达语句”,控制语句是使用 {%
和 %}
包起来的 例如 {% if len(items) > 2 %}
。表达语句是使用 {{
和 }}
包起来的,例如 {{ items[0] }}
。
控制语句和对应的 Python 语句的格式基本完全相同。我们支持 if
、for
、while
和 try
,这些语句逻辑结束的位置需要用 {% end %}
做标记。还通过 extends
和 block
语句实现了模板继承。这些在 template
模块 的代码文档中有着详细的描述。
layout.html
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#!/usr/bin/env python # -*- coding:utf-8 -*- import tornado.ioloop
import tornado.web
class MainHandler(tornado.web.RequestHandler):
def get( self ):
self .render( 'home/index.html' )
settings = {
'template_path' : 'template' ,
} application = tornado.web.Application([
(r "/index" , MainHandler),
], * * settings)
if __name__ = = "__main__" :
application.listen( 80 )
tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()
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在模板中默认提供了一些函数、字段、类以供模板使用:
-
escape
:tornado.escape.xhtml_escape
的別名 -
xhtml_escape
:tornado.escape.xhtml_escape
的別名 -
url_escape
:tornado.escape.url_escape
的別名 -
json_encode
:tornado.escape.json_encode
的別名 -
squeeze
:tornado.escape.squeeze
的別名 -
linkify
:tornado.escape.linkify
的別名 -
datetime
: Python 的datetime
模组 -
handler
: 当前的RequestHandler
对象 -
request
:handler.request
的別名 -
current_user
:handler.current_user
的別名 -
locale
:handler.locale
的別名 -
_
:handler.locale.translate
的別名 -
static_url
: forhandler.static_url
的別名 -
xsrf_form_html
:handler.xsrf_form_html
的別名
Tornado默认提供的这些功能其实本质上就是 UIMethod 和 UIModule,我们也可以自定义从而实现类似于Django的simple_tag的功能:
1、定义
uimethods.py
uimodules.py
2、注册
3、使用
四、实用功能
1、静态文件
对于静态文件,可以配置静态文件的目录和前段使用时的前缀,并且Tornaodo还支持静态文件缓存。
备注:静态文件缓存的实现
静态文件缓存源码
2、csrf
Tornado中的夸张请求伪造和Django中的相似,跨站伪造请求(Cross-site request forgery)
配置
普通表单使用
Ajax使用
注:Ajax使用时,本质上就是去获取本地的cookie,携带cookie再来发送请求
3、cookie
Tornado中可以对cookie进行操作,并且还可以对cookie进行签名以放置伪造。
a、基本操作
Code
b、签名
Cookie 很容易被恶意的客户端伪造。加入你想在 cookie 中保存当前登陆用户的 id 之类的信息,你需要对 cookie
作签名以防止伪造。Tornado 通过 set_secure_cookie 和 get_secure_cookie 方法直接支持了这种功能。
要使用这些方法,你需要在创建应用时提供一个密钥,名字为 cookie_secret。 你可以把它作为一个关键词参数传入应用的设置中:
内部算法
内部算法-加密
内部算法-解密
签名Cookie的本质是:
写cookie过程:
- 将值进行base64加密
- 对除值以外的内容进行签名,哈希算法(无法逆向解析)
- 拼接 签名 + 加密值
读cookie过程:
- 读取 签名 + 加密值
- 对签名进行验证
- base64解密,获取值内容
注:许多API验证机制和安全cookie的实现机制相同。
Demo-基于cookie进行用户验证
Demo-Toando内部提供基于cookie进行用户验证
五、扩展功能
1、自定义Session
a.知识储备
b.session实现机制
c. Session框架
一致性哈希
Session
2、自定义模型版定
模型绑定有两个主要功能:
- 自动生成html表单
- 用户输入验证
在之前学习的Django中为程序员提供了非常便捷的模型绑定功能,但是在Tornado中,一切需要自己动手!!!
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#!/usr/bin/env python # -*- coding:utf-8 -*- import tornado.ioloop
import tornado.web
from hashlib import sha1
import os, time
import re
class MainForm( object ):
def __init__( self ):
self .host = "(.*)"
self .ip = "^(25[0-5]|2[0-4]\d|[0-1]?\d?\d)(\.(25[0-5]|2[0-4]\d|[0-1]?\d?\d)){3}$"
self .port = '(\d+)'
self .phone = '^1[3|4|5|8][0-9]\d{8}$'
def check_valid( self , request):
form_dict = self .__dict__
for key, regular in form_dict.items():
post_value = request.get_argument(key)
# 让提交的数据 和 定义的正则表达式进行匹配
ret = re.match(regular, post_value)
print key,ret,post_value
class MainHandler(tornado.web.RequestHandler):
def get( self ):
self .render( 'index.html' )
def post( self , * args, * * kwargs):
obj = MainForm()
result = obj.check_valid( self )
self .write( 'ok' )
settings = {
'template_path' : 'template' ,
'static_path' : 'static' ,
'static_url_prefix' : '/static/' ,
'cookie_secret' : 'aiuasdhflashjdfoiuashdfiuh' ,
'login_url' : '/login'
} application = tornado.web.Application([
(r "/index" , MainHandler),
], * * settings)
if __name__ = = "__main__" :
application.listen( 8888 )
tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()
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由于请求的验证时,需要考虑是否可以为空以及正则表达式的复用,所以:
Form验证框架