文章目录
- 1. HTTP协议
- 2. Web服务器
- 3. 静态服务器
- 创建 web_server.py
- 4. WSGI 接口
- 4.1 CGI 通用网关接口
- 4.2 WSGI
- 4.3 定义 WSGI 接口
- 4.4 运行 WSGI 服务
learning from 《python web开发从入门到精通》
1. HTTP协议
- 应用层最主要的协议：
HTTP协议（HyperText Transfer Protocol超文本传输协议） - 用户访问网站时，用户浏览器是客户端（向服务器发请求），网站被称为服务器（收到请求，处理后的响应传给客户端），此过程通过
HTTP协议实现 - 利用
TCP在两台计算机（如Web服务器，客户端）之间传输信息，客户端使用 web浏览器发送HTTP请求给 web 服务器，服务器发送响应给客户端
2. Web服务器
当在浏览器中输入 url 后：
- 浏览器请求 DNS 服务器，进行域名解释，获得 站点 IP 地址
- 发送一个
HTTP Request请求 给拥有该 IP 的主机 - 收到服务器返回的
HTTP Response响应，浏览器渲染效果后呈现给用户
Web 服务器工作原理：
- 建立连接：客户端通过
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，请求资源 - 应答过程：服务器向客户端发送
HTTP协议应答包，如果资源包含动态语言内容，会先进行处理，得到的数据返回客户端，客户端解释HTML渲染在屏幕上 - 关闭连接：断开客户端和服务器
常用请求方法：
- GET：请求指定页面
- POST：提交数据（表单或者文件等）
- HEAD：类似GET，但仅仅获取报头
- PUT：取代服务器上的指定文档内容
- DELETE：服务器删除指定页面
- OPTIONS：允许客户端查看服务器性能
返回状态码：
1**：请求收到，继续处理2**：成功返回响应3**：重定向，为了完成请求，必须进一步执行的动作4**：客户端错误，如语法错误，或者请求无法实现5**：服务器错误，服务器不能实现一种明显无效的请求
浏览器 按 F12 可以查看相关信息
3. 静态服务器
- 纯粹的
HTML页面被称为静态页面
例子：创建一个静态服务器，通过该服务器可以访问包含两个静态页面的网站
- 导航栏的网页
simple_navbar.html
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head><meta charset="UTF-8"><title>使用bootstrap框架制作导航栏</title><link href="https://cdn.bootcdn.net/ajax/libs/twitter-bootstrap/5.0.2/css/bootstrap.css" rel="stylesheet"><script src="https://cdn.bootcdn.net/ajax/libs/jquery/3.6.0/jquery.js"></script><script src="https://cdn.bootcdn.net/ajax/libs/popper.js/2.9.2/cjs/popper-base.js"></script><script src="https://cdn.bootcdn.net/ajax/libs/twitter-bootstrap/5.0.2/js/bootstrap.js"></script></head>
<body><nav class="navbar navbar-expand-sm navbar-light bg-light"><div class="container-fluid"><a class="navbar-brand" href="https://michael.blog.csdn.net/">我的导航</a><button class="navbar-toggler" type="button" data-bs-toggle="collapse" data-bs-target="#navbarSupportedContent"aria-controls="navbarSupportedContent" aria-expanded="false" aria-label="Toggle navigation"><span class="navbar-toggler-icon"></span></button><div class="collapse navbar-collapse" id="navbarSupportedContent"><ul class="navbar-nav me-auto mb-2 mb-lg-0"><li class="nav-item"><a class="nav-link active" aria-current="page" href="https://michael.blog.csdn.net/">主页</a></li><li class="nav-item"><a class="nav-link" href="#">链接</a></li><li class="nav-item dropdown"><a class="nav-link dropdown-toggle" href="#" id="navbarDropdown" role="button"data-bs-toggle="dropdown" aria-expanded="false">关于作者</a><ul class="dropdown-menu" aria-labelledby="navbarDropdown"><li><a class="dropdown-item" href="#">简历</a></li><li><a class="dropdown-item" href="#">项目</a></li><li><hr class="dropdown-divider"></li><li><a class="dropdown-item" href="contact.html">联系方式</a></li></ul></li><li class="nav-item"><a class="nav-link disabled">商城</a></li></ul><form class="d-flex"><input class="form-control me-2" type="search" placeholder="输入你的关键词" aria-label="Search"><button class="btn btn-outline-success" type="submit">站内搜索</button></form></div></div>
</nav></body>
</html>
contact.html，在上面的基础上，添加一些额外的联系信息
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head><meta charset="UTF-8"><title>联系michael</title><link href="https://cdn.bootcdn.net/ajax/libs/twitter-bootstrap/5.0.2/css/bootstrap.css" rel="stylesheet"><script src="https://cdn.bootcdn.net/ajax/libs/jquery/3.6.0/jquery.js"></script><script src="https://cdn.bootcdn.net/ajax/libs/popper.js/2.9.2/cjs/popper-base.js"></script><script src="https://cdn.bootcdn.net/ajax/libs/twitter-bootstrap/5.0.2/js/bootstrap.js"></script></head>
<body><nav class="navbar navbar-expand-sm navbar-light bg-light"><div class="container-fluid"><a class="navbar-brand" href="https://michael.blog.csdn.net/">我的导航</a><button class="navbar-toggler" type="button" data-bs-toggle="collapse" data-bs-target="#navbarSupportedContent"aria-controls="navbarSupportedContent" aria-expanded="false" aria-label="Toggle navigation"><span class="navbar-toggler-icon"></span></button><div class="collapse navbar-collapse" id="navbarSupportedContent"><ul class="navbar-nav me-auto mb-2 mb-lg-0"><li class="nav-item"><a class="nav-link active" aria-current="page" href="https://michael.blog.csdn.net/">主页</a></li><li class="nav-item"><a class="nav-link" href="#">链接</a></li><li class="nav-item dropdown"><a class="nav-link dropdown-toggle" href="#" id="navbarDropdown" role="button"data-bs-toggle="dropdown" aria-expanded="false">关于作者</a><ul class="dropdown-menu" aria-labelledby="navbarDropdown"><li><a class="dropdown-item" href="#">简历</a></li><li><a class="dropdown-item" href="#">项目</a></li><li><hr class="dropdown-divider"></li><li><a class="dropdown-item" href="contact.html">联系方式</a></li></ul></li><li class="nav-item"><a class="nav-link disabled">商城</a></li></ul><form class="d-flex"><input class="form-control me-2" type="search" placeholder="输入你的关键词" aria-label="Search"><button class="btn btn-outline-success" type="submit">站内搜索</button></form></div></div>
</nav><div class="bs-docs-header" id="content" tabindex="-1"><div class="container"><h1> 联系michael </h1><div class="lead"><address>电子邮件：<strong>michael@xxx.com</strong><br>地址：地球村86号<br>邮政编码：<strong>xxxxxx</strong><br><abbr title="Phone">联系电话:</abbr> 1234567890</address></div></div>
</div></body>
</html>
创建 web_server.py
实现客户端和服务器的 HTTP 通信
注：由于 HTML 里面写了很多下载的 css 文件地址，路径总是报错，最后还是 建议引用 CDN 写法，相关库地址查询https://www.bootcdn.cn/
<link href="https://cdn.bootcdn.net/ajax/libs/twitter-bootstrap/5.0.2/css/bootstrap.css" rel="stylesheet">
<script src="https://cdn.bootcdn.net/ajax/libs/jquery/3.6.0/jquery.js"></script>
<script src="https://cdn.bootcdn.net/ajax/libs/popper.js/2.9.2/cjs/popper-base.js"></script>
<script src="https://cdn.bootcdn.net/ajax/libs/twitter-bootstrap/5.0.2/js/bootstrap.js"></script>
import socket
import re
from multiprocessing import Process # 多线程HTML_ROOT_DIR = './' # 设置静态页面的根目录class HTTPServer:def __init__(self):self.server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)def start(self):self.server_socket.listen(128) # 最大连接数128print("服务器等待客户端连接...")while True:client_socket, client_addr = self.server_socket.accept() # 建立客户端连接print("[%s, %s]用户连接上了" % client_addr)handle_client_process = Process(target=self.handle_client, args=(client_socket,))# 实例化线程，第一个参数调用函数 ，第二个参数 传递给前者的参数，元组形式handle_client_process.start() # 开启线程client_socket.close() # 关闭客户端socketdef handle_client(self, client_socket):# 处理客户端请求request_data = client_socket.recv(1024) # 接收客户端请求print("request data:", request_data)request_lines = request_data.splitlines() # 按行分割for line in request_lines:print(line) # 输出信息request_start_line = request_lines[0] # 获取请求报文print("*" * 10)print(request_start_line.decode("utf-8"))file_name = re.match(r"\w+ +(/[^ ]*) ", request_start_line.decode("utf-8")).group(1)# 使用正则表达式，提取请求的文件名，group(1) 列出第一个括号匹配部分if file_name == "/":file_name = "/simple_navbar.html"try:# 尝试打开文件file = open(HTML_ROOT_DIR + file_name, "rb")except IOError:# 读取文件失败，返回404response_start_line = "HTTP/1.1 404 Not Found\r\n"response_headers = "Server: Michael server\r\n"response_body = "The file %s is not found! please check again!" % (HTML_ROOT_DIR + file_name)else:file_data = file.read()file.close()# 构造响应数据response_start_line = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"response_headers = "Server: Michael server\r\n"response_body = file_data.decode("utf-8")# 拼接返回数据response = response_start_line + response_headers + "\r\n" + response_bodyprint("response data:", response)client_socket.send(bytes(response, "utf-8")) # 向客户端发送响应数据client_socket.close() # 关闭客户端连接def bind(self, port):self.server_socket.bind(("127.0.0.1", port))def main():http_server = HTTPServer()http_server.bind(8000)http_server.start()if __name__ == "__main__":main()
4. WSGI 接口
上面实现了一个静态服务器，但是现在很少使用，更多的是使用 动态页面，实现交互性
- 例如，注册登录网站，用户输入数据，web服务器不处理用户数据（不是它的职责），CGI 诞生
4.1 CGI 通用网关接口
Common Gateway Interface是一段程序，运行在服务器上- web 服务器将请求发送给 CGI 应用程序，再将 CGI 动态生成的 HTML 页面发送回客户端
CGI 局限性：创建完解释器进程，用完就抛弃，大量的请求导致服务器停机
CGI加强版FastCGI出现，其使用进程/线程池来处理一连串的请求
减少了网页服务器与CGI 程序之间 交互的开销
4.2 WSGI
- 在
FastCGI标准下写异步的 Web 服务不太方便，WSGI （Web Server Gateway Interface 服务器网关接口）出现
下图 from https://www.cnblogs.com/wilber2013/p/4763067.html
4.3 定义 WSGI 接口
最简单的web版本 hello world
def applications(environ, start_response):start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')])return [b'<h1>Hello, Michael!</h1>']
上面函数就是符合 WSGI 标准的一个 HTTP 处理函数
environ：一个所有 HTTP 请求信息的字典对象start_response：一个发送 HTTP 响应的函数
好处：web 解析 和 应用程序逻辑 分离，可以各自做自己擅长的事
python 内置了 WSGI：wsgiref 模块（它没有考虑运行效率，仅供开发测试）
4.4 运行 WSGI 服务
wsgi_app.py
# wsgi 应用程序
def app(environ, start_response):# 响应信息start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')])file_name = environ['PATH_INFO'][1:] or 'simple_navbar.html'HTML_ROOT_DIR = './'try:# 打开文件file = open(HTML_ROOT_DIR + file_name, 'rb')except IOError:# 响应异常response_body = "{} not found".format(HTML_ROOT_DIR + file_name)else:# 读取文件file_data = file.read()file.close()# 构造响应数据response_body = file_data.decode('utf-8')return [response_body.encode('utf-8')] # 返回数据
wsgi_server.py
# WSGI 服务器
from wsgiref.simple_server import make_server
from wsgi_app import app# 创建一个服务器，IP地址为空，端口号为8000，处理函数是app
httpd = make_server('', 8000, app)
print('Serving HTTP on port 8000...')
httpd.serve_forever() # 开始监听HTTP请求
运行 wsgi_server.py ，在浏览器输入 http://127.0.0.1:8000/ 就可以访问网页了
 POJ 2007 Scrambled Polygon)
