Python 搭建Web站点之Web服务器与Web框架 之前用 Django 做过一个小的站点,感觉Django太过笨重,于是就准备换一个比较轻量级的 Web 框架来玩玩。Web.py 作者已经挂掉,项目好久没有更新,所以不准备用它。而 Flask 也是一个成熟的轻量级 Web 框架,在 github 上有众多的 Star 和 Fork,文档和扩展也很丰富,值得学习。 学习一个框架最好的方式就是用框架做一个项目,在实战中理解掌握框架。这里我用 Flask 框架,使用 Mysql 数据库做了一个 论坛系统 。麻雀虽小,五脏俱全,论坛效果图如下: 论坛系统截图 下面是论坛的基本功能: 完整的用户模块(注册、登录,更改、找回密码、信息修改、站内消息通知); 丰富的论坛模块(创建、回复话题,站内搜索,markdown支持,@user 提醒); 强大的后台管理,支持屏蔽用户、话题、评论,支持各种条件搜索话题、评论; 本博客将会用一系列文章,记录论坛系统搭建的过程,希望对刚入门Web开发的同学有所帮助。 我们经常听说 Django, Flask 这些 python 语言的Web 框架,那么框架到底是什么,Web框架和Web服务器(Nginx, Apache等)有什么区别?离开框架还能用 Python 搭建Web站点吗?要解决这些疑问,我们有必要来理解下 Web 服务器的工作原理,以及 Web 框架的本质。 Web 服务器 当我们在浏览器输入URL后,浏览器会先请求 DNS服务器,获得请求站点的 IP 地址 。然后发送一个HTTP Request(请求)给拥有该 IP 的主机,接着就会接收到服务器给我们的 HTTP Response(响应),浏览器经过渲染后,以一种较好的效果呈现给我们。这个过程中,正是Web服务器在幕后默默做贡献。 简单来说,Web服务器是在运行在物理服务器上的一个程序,它永久地等待客户端(主要是浏览器,比如Chrome,Firefox等)发送请求。当收到请求之后,它会生成相应的响应并将其返回至客户端。Web服务器通过HTTP协议与客户端通信,因此也被称为HTTP服务器。 Web 服务器 Web服务器的工作原理并不复杂,一般可分成如下4个步骤:建立连接、请求过程、应答过程以及关闭连接。 建立连接:客户机通过TCP/IP协议建立到服务器的TCP连接。 请求过程:客户端向服务器发送HTTP协议请求包,请求服务器里的资源文档。 应答过程:服务器向客户机发送HTTP协议应答包,如果请求的资源包含有动态语言的内容,那么服务器会调用动态语言的解释引擎负责处理“动态内容”,并将处理得到的数据返回给客户端。由客户端解释HTML文档,在客户端屏幕上渲染图形结果。 关闭连接:客户机与服务器断开。 下面我们实现一个简单的 Web 服务器。运行示例程序后,会监听本地端口 8000,在浏览器访问 http://localhost:8000 就能看到响应内容。而我们的程序也能够打印出客户端发来的请求内容,如下图: 简单Web服务器 这里Request 和 Response 都需要遵守 HTTP 协议,关于 HTTP 协议的详细内容,可以读读《HTTP 权威指南》,或者看我整理的HTTP 部分内容。 虽然说web服务器的主要工作是根据request返回response,但是实际中的 Web 服务器远远比上面示例的复杂的多,因为要考虑的因素实在是太多了,比如: 缓存机制:讲一些经常被访问的页面缓存起来,提高响应速度; 安全:防止黑客的各种攻击,比如 SYN Flood 攻击; 并发处理:如何响应不同客户端同时发起的请求; 日志:记录访问日至,方便做一些分析。 目前在UNIX和LINUX平台下使用最广泛的免费 Web 服务器有Apache和 Nginx 。 Web 应用程序 Web 服务器接受 Http Request,返回 Response,很多时候 Response 并不是静态文件,因此需要有一个应用程序根据 Request 生成相应的 Response。这里的应用程序主要用来处理相关业务逻辑,读取或者更新数据库,根据不同 Request 返回相应的 Response。注意这里并不是 Web 服务器本身来做这件事,它只负责 Http 协议层面和一些诸如并发处理,安全,日志等相关的事情。 应用程序可以用各种语言编写(Java, PHP, Python, Ruby等),这个应用程序会从Web服务器接收客户端的请求,处理完成后,再返回响应给Web服务器,最后由Web服务器返回给客户端。整个架构如下: Web应用程序 以 Python 为例,使用Python开发Web,最原始和直接的办法是使用CGI标准,在1998年这种方式很流行。首先确保 Web 服务器支持CGI及已经配置了CGI的处理程序,然后设置好CGI目录,在目录里面添加相应的 python 文件,每一个 python 文件处理相应输入,生成一个 html 文件即可,如下例: # !/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- print "Content-type:text/html" print # 空行,告诉服务器结束头部 print '' print '
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