Python全栈开发：web框架们

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。

 pip install bottle
easy_install bottle
apt-get install python-bottle
wget http://bottlepy.org/bottle.py

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：

server_names = {'cgi': CGIServer,'flup': FlupFCGIServer,'wsgiref': WSGIRefServer,'waitress': WaitressServer,'cherrypy': CherryPyServer,'paste': PasteServer,'fapws3': FapwsServer,'tornado': TornadoServer,'gae': AppEngineServer,'twisted': TwistedServer,'diesel': DieselServer,'meinheld': MeinheldServer,'gunicorn': GunicornServer,'eventlet': EventletServer,'gevent': GeventServer,'geventSocketIO':GeventSocketIOServer,'rocket': RocketServer,'bjoern' : BjoernServer,'auto': AutoServer,
}

框架的基本使用

 #!/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)

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

 @root.route('/hello/')
def index():
    return template('<b>Hello {{name}}</b>!', name="Alex")

2、动态路由

 @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')

3、请求方法路由

 @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():
    ...

4、二级路由

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
from bottle import template, Bottleapp01 = Bottle()@app01.route('/hello/', method='GET')
def index():return template('<b>App01</b>!')app01.py

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
from bottle import template, Bottleapp02 = Bottle()@app02.route('/hello/', method='GET')
def index():return template('<b>App02</b>!')app02.py

 #!/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)

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：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head lang="en"><meta charset="UTF-8"><title></title>
</head>
<body><h1>{{name}}</h1>
</body>
</html>hello_template.tpl

 #!/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)

1、语法

单值
单行Python代码
Python代码快
Python、Html混合

<h1>1、单值</h1>
{{name}}<h1>2、单行Python代码</h1>
% s1 = "hello"<h1>3、Python代码块</h1>
<%# A block of python codename = name.title().strip()if name == "Alex":name="seven"
%><h1>4、Python、Html混合</h1>% if True:<span>{{name}}</span>
% end
<ul>% for item in name:<li>{{item}}</li>% end
</ul>

2、函数

include(sub_template, **variables)

 # 导入其他模板文件
% include('header.tpl', title='Page Title')
Page Content
% include('footer.tpl')

rebase(name, **variables)

<html>
<head><title>{{title or 'No title'}}</title>
</head>
<body>{{!base}}
</body>
</html>base.tpl

 # 导入母版
% rebase('base.tpl', title='Page Title')
<p>Page Content ...</p>

defined(name)

 # 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)

 # 获取某个变量的值，不存在时可设置默认值

setdefault(name, default)

 # 如果变量不存在时，为变量设置默认值

扩展：自定义函数

<!DOCTYPE html>
<html>
<head lang="en"><meta charset="UTF-8"><title></title>
</head>
<body><h1>自定义函数</h1>{{ wupeiqi() }}</body>
</html>hello_template.tpl

hello_template.tpl

main.py

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
from bottle import template, Bottle,SimpleTemplate
root = Bottle()def custom():return '123123'@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.html', name='alex', wupeiqi=custom)root.run(host='localhost', port=8080)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：

request.headers请求头信息request.queryget请求信息request.formspost请求信息request.files上传文件信息request.paramsget和post请求信息request.GETget请求信息request.POSTpost和上传信息request.cookiescookie信息request.environ环境相关相关

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：

responseresponse.status_line状态行response.status_code状态码response.headers响应头response.charset编码response.set_cookie在浏览器上设置cookieresponse.delete_cookie在浏览器上删除cookie

实例：

from bottle import route, request@route('/login')
def login():return '''<form action="/login" method="post">Username: <input name="username" type="text" />Password: <input name="password" type="password" /><input value="Login" type="submit" /></form>'''@route('/login', method='POST')
def do_login():username = request.forms.get('username')password = request.forms.get('password')if check_login(username, password):return "<p>Your login information was correct.</p>"else:return "<p>Login failed.</p>"基本Form请求

基本Form请求

上传文件

<form action="/upload" method="post" enctype="multipart/form-data">Category:      <input type="text" name="category" />Select a file: <input type="file" name="upload" /><input type="submit" value="Start upload" />
</form>@route('/upload', method='POST')
def do_upload():category   = request.forms.get('category')upload     = request.files.get('upload')name, ext = os.path.splitext(upload.filename)if ext not in ('.png','.jpg','.jpeg'):return 'File extension not allowed.'save_path = get_save_path_for_category(category)upload.save(save_path) # appends upload.filename automaticallyreturn 'OK'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

server_names = {'cgi': CGIServer,'flup': FlupFCGIServer,'wsgiref': WSGIRefServer,'waitress': WaitressServer,'cherrypy': CherryPyServer,'paste': PasteServer,'fapws3': FapwsServer,'tornado': TornadoServer,'gae': AppEngineServer,'twisted': TwistedServer,'diesel': DieselServer,'meinheld': MeinheldServer,'gunicorn': GunicornServer,'eventlet': EventletServer,'gevent': GeventServer,'geventSocketIO':GeventSocketIOServer,'rocket': RocketServer,'bjoern' : BjoernServer,'auto': AutoServer,
}WSGI

使用时，只需在主app执行run方法时指定参数即可：

 #!/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')

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

# 如果使用Tornado的服务，则需要首先安装tornado才能使用class TornadoServer(ServerAdapter):""" The super hyped asynchronous server by facebook. Untested. """def run(self, handler): # pragma: no cover# 导入Tornado相关模块import tornado.wsgi, tornado.httpserver, tornado.ioloopcontainer = tornado.wsgi.WSGIContainer(handler)server = tornado.httpserver.HTTPServer(container)server.listen(port=self.port,address=self.host)tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()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

 pip install Flask

werkzeug

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
from werkzeug.wrappers import Request, Response@Request.application
def hello(request):return Response('Hello World!')if __name__ == '__main__':from werkzeug.serving import run_simplerun_simple('localhost', 4000, hello)werkzeug

一、第一次

 from flask import Flask
app = Flask(__name__)
@app.route("/")
def hello():
    return "Hello World!"
if __name__ == "__main__":
    app.run()

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：

 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：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head lang="en"><meta charset="UTF-8"><title></title>
</head>
<body><h1>自定义函数</h1>{{ww()|safe}}</body>
</html>index.html

 #!/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：

 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

@app.route('/login', methods=['POST', 'GET'])
def login():error = Noneif request.method == 'POST':if valid_login(request.form['username'],request.form['password']):return log_the_user_in(request.form['username'])else:error = 'Invalid username/password'# the code below is executed if the request method# was GET or the credentials were invalidreturn render_template('login.html', error=error)表单处理Demo

from flask import request
from werkzeug import secure_filename@app.route('/upload', methods=['GET', 'POST'])
def upload_file():if request.method == 'POST':f = request.files['the_file']f.save('/var/www/uploads/' + secure_filename(f.filename))...上传文件Demo

from flask import request@app.route('/setcookie/')
def index():username = request.cookies.get('username')# use cookies.get(key) instead of cookies[key] to not get a# KeyError if the cookie is missing.from flask import make_response@app.route('/getcookie')
def index():resp = make_response(render_template(...))resp.set_cookie('username', 'the username')return respCookie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

 @app.route('/index/', methods=['GET', 'POST'])
def index():
    return "index"

b.模板引擎

 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

 #!/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

from flask import Flask, abort, render_template
app = Flask(__name__)@app.route('/e1/', methods=['GET', 'POST'])
def index():abort(404, 'Nothing')
app.run()指定URL，简单错误

 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

 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)

 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'

4.message

message是一个基于Session实现的用于保存数据的集合，其特点是：使用一次就删除

index.html

 from flask import Flask, flash, redirect, render_template, request
app = Flask(__name__)
app.secret_key = 'some_secret'
@app.route('/')
def index1():
    return render_template('index.html')
@app.route('/set')
def index2():
    v = request.args.get('p')
    flash(v)
    return 'ok'
if __name__ == "__main__":
    app.run()

5.中间件

 from flask import Flask, flash, redirect, render_template, request
app = Flask(__name__)
app.secret_key = 'some_secret'
@app.route('/')
def index1():
    return render_template('index.html')
@app.route('/set')
def index2():
    v = request.args.get('p')
    flash(v)
    return 'ok'
class MiddleWare:
    def __init__(self,wsgi_app):
        self.wsgi_app = wsgi_app
    def __call__(self, *args, **kwargs):
        return self.wsgi_app(*args, **kwargs)
if __name__ == "__main__":
    app.wsgi_app = MiddleWare(app.wsgi_app)
    app.run(port=9999)