从Socket到Django

梦里梦外; 2022-06-01 02:51 147阅读 0赞

# socket #

web服务器本质上可以认为是一段代码,可以不断的处理http协议的网络请求,而http协议可以使用socket实现,并且http协议是一个无状态的协议,即浏览器发起请求,服务器接收请求,然后给浏览器回复数据,然后断开连接;那么可以用socket来实现一个最简单的web服务器,

#!/usr/bin/env python3
    # -*- coding: utf-8 -*-
    import socket
    
    
    def handle_request(client):
        client.recv(1024)
        client.send("HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\n".encode())
        client.send("Hello,This is WebService".encode())
        pass
    
    
    def main():
        # 创建一个socket服务端对象
        sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
        # 监听8000端口
        sock.bind(('localhost', 8000))
        # 最多排队5个
        sock.listen(5)
    
        while True:
            connection, address = sock.accept()
            # 处理请求
            handle_request(connection)
            connection.close()
    
    
    if __name__ == '__main__':
        main()

这就是利用socket实现的最简单的web服务器,绑定的端口是8000,并且当有浏览器访问该服务器的时候,会向浏览器写入http请求状态和`Hello,This is WebService` 这句话  
\[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传  
![在这里插入图片描述][a92f4caaaa33df847d32f2b2538c3f36.png_pic_center]

# WSGI接口 #

我们可以直接使用socket来写web服务器,并且了解了一个Web应用的本质是:

1.  浏览器发送一个HTTP请求;
2.  服务器接收到请求,生成一个HTML文档
3.  服务器把HTML文档作为HTTP响应的Body发送给浏览器
4.  浏览器收到HTTP响应,从HTTP Body中取出HTML文档并显示

而作为一个动态的服务器就需要完成上述的所有步骤,但是自己从Socket来实现一个个太慢了,那么如果我们把底层代码交给其他人去封装,自己写生成HTML文档的部分,这就需要一个统一的接口,来专心用Python去写Web业务,这个接口就是WSGI(Web Server Gateway Interface),而python中内置了一个WSGI服务器,这个模块是wsgiref,它是用纯Python编写的WSGI服务器参考实现,所谓`参考实现`指的是该实现完全符合WSGI标准,大事不考虑任何运行效率

from wsgiref.simple_server import make_server
    
    
    def application(environ, start_response):
        start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')])
        return [b'<h1>Hello, web!</h1>']
    
    
    if __name__ == '__main__':
        httpd = make_server('', 8000, application)
        print("Serving Http on port 8000")
        httpd.serve_forever()

其中application方法就是符合WSGI标准的一个HTTP处理函数,在当前例子中我们通过浏览器访问localhost的8000端口,则会出现Hello,web!的字样  
![在这里插入图片描述][86d1ed249399c650dce707ed0e15ac5e.png_pic_center]

## 进一步封装 ##

目前我们已经搭建出了一个web框架,但是我们的web框架无论访问的url是什么都会显示Hello,web页面,正常的网站是需要根据url的不同显示不同的页面的,可以稍微更改一下,在application中获取访问的url,根据不同的url来调用不同的方法

# -*- coding: utf-8 -*-
    from wsgiref.simple_server import make_server
    
    
    def index():
        return [b'<h1>Index</h1>']
    
    
    def login():
        return [b'login']
    
    
    def application(environ, start_response):
        start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')])
        current_url = environ['PATH_INFO']
        if current_url == '/index':
            return index()
        elif current_url == '/login':
            return login()
        else:
            return [b'<h1>404</h1>']
    
    
    if __name__ == '__main__':
        httpd = make_server('', 8000, application)
        print("Serving Http on port 8000")
        httpd.serve_forever()

![在这里插入图片描述][526d5ff57d42cbe18f09016608b98fd8.png_pic_center]

![在这里插入图片描述][3d3dd44a8997bca973a9212666c626ba.png_pic_center]

![在这里插入图片描述][fdc285486535291dba7f70bae760f97d.png_pic_center]

可以看到,我们目前就可以实现根据不同的url来访问不同页面的目的了

## 封装 ##

### url ###

根据我们目前的封装,随着项目的扩大URL如果进一步增加的话,那么将会写很多很多的if判断,所以,我们需要把可变的部分,即 **url与方法的映射** 封装起来

# -*- coding: utf-8 -*-
    from wsgiref.simple_server import make_server
    
    
    def index():
        return [b'<h1>Index</h1>']
    
    
    def login():
        return [b'login']
    
    
    URLS = {
        
        '/index': index,
        '/login': login
    }
    
    
    def application(environ, start_response):
        start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')])
        current_url = environ['PATH_INFO']
        func = None
        if current_url in URLS:
            func = URLS[current_url]
    
        if func:
            return func()
        else:
            return [b'<h1>404</h1>']
    
    
    if __name__ == '__main__':
        httpd = make_server('', 8000, application)
        print("Serving Http on port 8000")
        httpd.serve_forever()

定义了一个URLS的字典,作为路径与方法的映射,这样在application中的代码就不许要再进行改变而可以使用了

### 封装html ###

目前所有的页面都是在方法中直接返回html字节,可以把这些html统一放入到一个文件夹中  
![在这里插入图片描述][c46564f28b24fee894f029d809b95f48.png_pic_center]

而在指定的方法中去返回这个文件中的数据

def index():
        f = open('templates/index.html','rb')
        data = f.read()
        f.close()
        return [data]

### 封装view ###

每一个页面对应着一个方法,随着我们页面的增加,方法也会变得多起来,这个时候可以统一把所有的方法放到一个view的py文件中

def index():
        f = open('templates/index.html','rb')
        data = f.read()
        f.close()
        return [data]
    
    
    def login():
        return [b'login']

而在主文件中去使用view这个文件

URLS = {
        
        '/index': view.index,
        '/login': view.login
    }

### 动态数据 ###

现在的HTML是静态文件,如果我们想使用动态网页,可以在html中去认为的规定一个字符串,在读取文件的时候去替换它

<!DOCTYPE html>
    <html lang="en">
    <head>
        <meta charset="UTF-8">
        <title>首页</title>
    </head>
    <body>
    这里是首页,Welcome {
       {USER_NAME}}
    </body>
    </html>

def index():
        f = open('templates/index.html', 'rb')
        data = f.read()
        data = data.replace('{
        {USER_NAME}}'.encode(), '蓝鸥'.encode())
        f.close()
        return [data]

![在这里插入图片描述][daa1bcc2194d3390886e694b3321839a.png_pic_center]

# Django #

Django 是一个web框架,可以认为它封装了我们之前写的一些逻辑

## 创建Django项目 ##

可以先下载Django,然后使用命令来构建Django项目,也可以直接使用PyCharm来创建一个Django项目  
![在这里插入图片描述][ffd836f11848cc9bb3b3371161d3796e.png_pic_center]

在创建的时候选择Django,Location是项目的路径,Project Interpreter这里有两个选项

*  Existing interpreter : 使用本机的Python环境,那么需要本机中下载了Django,并且通过这种方式创建的所有Django项目都是同一个版本的,使用起来比较简单
 *  New environment using : 使用Python虚拟环境,在一台电脑中,很有可能在创建不同项目的时候需要使用不同版本的库,如果统一使用计算机的python则会没有办法管理这些库,python虚拟环境则会将当前电脑的python复制一份到项目路径中,并且在该项目中下载的任何库都只属于当前项目,不会影响到其他的项目,通常会选择该选项

在MoreSetting中可以填写Application name,代表创建一个应用,可以认为是一个模块

## 目录结构 ##

![在这里插入图片描述][c2339a4d5a5efc1c7a9cf18b29ae7e85.png_pic_center]

创建完项目后,目录结构如图

*  home : 该文件夹为创建的app,模块内的东西都写在该文件夹下
 *  templates : 放html页面
 *  tesDjango : 属于项目的全局配置,url映射则写到该文件夹下的urls路径
 *  venv : python虚拟环境,所有项目中用到的库都会下载到该文件夹
 *  manage.py : 操作django的命令都是通过该文件,可以使用help命令来查看所有的命令
 *

### helloworld ###

在templates下创建一个Html页面

<!DOCTYPE html>
    <html lang="en">
    <head>
        <meta charset="UTF-8">
        <title>Title</title>
    </head>
    <body>
    HelloWorld
    </body>
    </html>

在home/views中创建方法

def index(request):
        return render(request, 'index.html')

配置testDjango/urls

from django.contrib import admin
    from django.urls import path
    from home import views
    urlpatterns = [
        path('admin/', admin.site.urls),
        path(r'index',views.index)
    ]

![在这里插入图片描述][97f82fa82d0161d0302eaf44cde8f7e6.png_pic_center]

[a92f4caaaa33df847d32f2b2538c3f36.png_pic_center]: /images/20220601/41fac5d418554566aa8a9d623f01916b.png
[86d1ed249399c650dce707ed0e15ac5e.png_pic_center]: /images/20220601/6403693823ae4039bfc1820bbbf0430f.png
[526d5ff57d42cbe18f09016608b98fd8.png_pic_center]: /images/20220601/6cd6b6e14cc54c6d935f082bcb0f58a5.png
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[c46564f28b24fee894f029d809b95f48.png_pic_center]: /images/20220601/1fd0318c4d71422cbab1e9263d9b9e26.png
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[ffd836f11848cc9bb3b3371161d3796e.png_pic_center]: /images/20220601/298bf2ebe702443bb2c3c9c98fe7a16f.png
[c2339a4d5a5efc1c7a9cf18b29ae7e85.png_pic_center]: /images/20220601/6b5c57661bc641839958d0b2c578dcde.png
[97f82fa82d0161d0302eaf44cde8f7e6.png_pic_center]: /images/20220601/3f4df01c9cde426db3ad6fd382dc1992.png