图1：web服务器,web框架与 WSGI 的三层关系
Web服务器层
接收请求
处理请求
返回响应
Web服务器是一类特殊的服务器,其作用是主要是接收 HTTP 请求并返回响应.提起 web服务器大家都不会陌生,常见的 web服务器有 Nginx,Apache,IIS等.在上图1的三层结构中,web服务器是最先接收用户请求的,并将响应结果返回给用户.
Web框架层
Web框架的作用主要是方便我们开发 web应用程序,HTTP请求的动态数据就是由 web框架层来提供的.常见的 web框架有Flask,Django等,我们以 Flask 框架为例子,展示 web框架的作用：
Python
from flask import Flask
app = Flask(__name__)
@app.route('/hello')
def hello_world():
return 'Hello World!'
if __name__ == '__main__':
端口,接受用户的请求连接.我们知道,HTTP 协议使用 URL 来定位资源,上面的程序会将路径 /hello 的请求交由 hello_world
方法处理, hello_world 返回 'Hello World!' 字符串.对于 web框架的使用者来说,他们并不关心如何接收 HTTP
请求,也不关心如何将请求路由到具体方法处理并将响应结果返回给用户.Web框架的使用者在大部分情况下,只需要关心如何实现业务的逻辑即可.
WSGI层
WSGI 不是服务器,也不是用于与程序交互的API,更不是真实的代码,WSGI 只是一种接口,它只适用于 Python 语言,其全称为
Web Server Gateway Interface,定义了 web服务器和 web应用之间的接口规范.也就是说,只要 web服务器和
web应用都遵守WSGI协议,那么 web服务器和 web应用就可以随意的组合.
下面的代码展示了 web服务器是如何与 web应用组合在一起的
def application(env, start_response):
return [b"Hello World"]
方法 application由 web服务器调用,参数 env, start_response 由 web服务器实现并传入.其中,
env是一个字典,包含了类似 HTTPHOST,HOSTUSERAGENT,SERVERPROTOCO 等环境变量.
start_response则是一个方法,该方法接受两个参数,分别是 status, response_headers.
application方法的主要作用是,设置 http 响应的状态码和 Content-Type 等头部信息,并返回响应的具体结果.
方法.WSGI 层并不需要关心 env, start_response 这两个变量是如何实现的,就像在 application
里面所做的,直接使用这两个变量即可.
值得指出的是,WSGI 是一种协议,需要区分几个相近的名词：
uwsgi：同 wsgi 一样也是一种协议,uWSGI服务器正是使用了 uwsgi 协议
uWSGI：实现了 uwsgi 和 WSGI 两种协议的web服务器.注意 uWSGI 本质上也是一种 web服务器,处于上面描述的三层结构中的 web服务器层.
生产环境下的 web应用都不使用 CGI 了,CGI进程（类似 Python 解释器）针对每个请求创建,用完就抛弃,效率低下.WSGI 正是为了替代 CGI 而出现的.
说到这,我们基本理清了 WSGI 在 web服务器与 web框架之间作用：WSGI 就像一条纽带,将 web服务器与
web框架连接起来.回到本文的题目,Nginx 属于一种 web服务器,Flask属于一种 web框架,所以呢,WSGI 与
Nginx、Flask 的作用就不明而喻了.
Nginx,WSGI,Flask 之间的对话
Nginx：Hey,WSGI,我刚收到了一个请求,我需要你作些准备,然后由Flask来处理这个请求.
WSGI：OK,Nginx.我会设置好环境变量,然后将这个请求传递给Flask处理.
Flask：Thanks WSGI！给我一些时间,我将会把请求的响应返回给你.
WSGI：Alright,那我等你.
Flask：Okay,我完成了,这里是请求的响应结果,请求把结果传递给Nginx. WSGI：Good job！
Nginx,这里是响应结果,已经按照要求给你传递回来了.
Python 生态圈有两个现象级的 Web 框架 Flask, Django.
两个框架风格迥异, 但是都各自带动了庞大的生态圈, 这得益于二者灵活的扩展能力.
本书讲述的是基于 Flask 开发 Web 项目.
在对 Flask 框架的各个部分简要分析后, 本书介绍了
* 表单处理(Flask-WTF)
* 邮件
* 配置
* 一个真实案例: 模型, 用户验证, 角色, 关注, 写template, 写API
# 特点
* 线程局部变量
我不知道该把这个称作特点还是缺点.
大部分的 Web 框架, 请求对象是外部注入的, 唯独 Flask 选择了全局 (flask.request, flask.g).
这个特点存在意味着你要小心使用这个特性, 否则很容易遇上需要调试大半天的Bug.
另外, request 不是那么容易造出来的.
不过, 这不是什么大不了的事情.
这个顺便波及到测试, 测试的setup 与 teardown, 你必须去营造一个上下文, 关于这点, 书中有讲解如何操作.
* Route/Template
框架的路由使用的是Werkzeug.
* 足够小
Flask 只封装了请求, 路由, 模板这么几个功能.
用起来容易, 要写好也得费点脑子涨点经验才行.
说穿了也就是一句话:
The idea of Flask is to build a good foundation for all applications.
Everything else is up to you or extensions.
[Ref: What Flask is, What Flask is Not]()
# 工作流
常规的三板斧: 开发, 测试, 部署.
书里面的部署和配置这两章节讲的很出色, 值得一读, 我给打五星.
# 插件
我表示 +1.
# 后记
关于 Web 开发, 我们的选择有很多:
* PHP(Laravel, CodeIgniter, Yii, Symfony, CakePHP, etc.)
* Ruby(RoR, Sinatra, etc.)
* Python(Flask, Django, Quixote, Web.py, Bottle, etc.)
* Java/Scala(Spring, Play!, etc.)
殊途同归, 他们也给出了几乎一样的解决方案.
我们可以看到大部分的 Web 项目都有着类似的目录分类, 类似的架构.
Flask 也不外乎如此: 帮你包装好请求对象, 剩下的路由, 路由逻辑, 响应内容你来填.
上面大部分框架从大学到工作或多或少使用过, 其实真正写到业务层面时, 框架那些都不是事儿.
你想要的东西, 或框架自己造, 或怂恿队友帮你造, 或你自己造, 都说到这里了大家应该明白基本上你总能拿到你要的信息.
不要被框架局限了视野哟.
flask 是python的一个框架
你来告诉我：怎么比?
首先,安装Flask
pip install flask
阅读这篇文章之前我假设你已经了解RESTful API的相关概念,如果不清楚,可以阅读我之前写的这篇博客[Designing a RESTful Web API
Flask是一个使用Python开发的基于Werkzeug的Web框架.
Flask非常适合于开发RESTful API,因为它具有以下特点：
使用Python进行开发,Python简洁易懂
容易上手
灵活
可以部署到不同的环境
支持RESTful请求分发
我一般是用curl命令进行测试,除此之外,还可以使用Chrome浏览器的postman扩展.
资源
首先,我创建一个完整的应用,支持响应/, /articles以及/article/:id.
from flask import Flask, url_for
@app.route('/')
def api_root():
return 'Welcome'
@app.route('/articles')
def api_articles():
return 'List of ' + url_for('api_articles')
@app.route('/articles/articleid')
def api_article(articleid):
return 'You are reading ' + articleid
app.run()
可以使用curl命令发送请求：
响应结果分别如下所示：
GET /
Welcome
GET /articles
List of /articles
路由中还可以使用类型定义:
上面的路由可以替换成下面的例子：
@app.route('/articles/int:articleid')
@app.route('/articles/float:articleid')
@app.route('/articles/path:articleid')
默认的类型为字符串.
请求
请求参数
假设需要响应一个/hello请求,使用get方法,并传递参数name
from flask import request
def api_hello():
if 'name' in request.args:
return 'Hello ' + request.args['name']
else:
return 'Hello John Doe'
服务器会返回如下响应信息：
GET /hello
Hello John Doe
GET /hello?name=Luis
Hello Luis
请求方法
Flask支持不同的请求方法：
@app.route('/echo', methods = ['GET', 'POST', 'PATCH', 'PUT', 'DELETE'])
def api_echo():
if request.method == 'GET':
return "ECHO: GET\n"
elif request.method == 'POST':
return "ECHO: POST\n"
elif request.method == 'PATCH':
return "ECHO: PACTH\n"
elif request.method == 'PUT':
return "ECHO: PUT\n"
elif request.method == 'DELETE':
return "ECHO: DELETE"
可以使用如下命令进行测试:
不同请求方法的响应如下：
GET /echo
ECHO: GET
POST /ECHO
ECHO: POST
...
请求数据和请求头
通常使用POST方法和PATCH方法的时候,都会发送附加的数据,这些数据的格式可能如下：普通文本(plain text), JSON,XML,二进制文件或者用户自定义格式.
Flask中使用request.headers类字典对象来获取请求头信息,使用request.data 获取请求数据,如果发送类型是application/json,则可以使用request.get_json()来获取JSON数据.
from flask import json
@app.route('/messages', methods = ['POST'])
def api_message():
if request.headers['Content-Type'] == 'text/plain':
return "Text Message: " + request.data
elif request.headers['Content-Type'] == 'application/json':
return "JSON Message: " + json.dumps(request.json)
elif request.headers['Content-Type'] == 'application/octet-stream':
f = open('./binary', 'wb')
f.write(request.data)
f.close()
return "Binary message written!"
使用如下命令指定请求数据类型进行测试：
curl -H "Content-type: application/json" \
使用下面的curl命令来发送一个文件:
curl -H "Content-type: application/octet-stream" \
不同数据类型的响应结果如下所示：
POST /messages {"message": "Hello Data"}
Content-type: application/json
JSON Message: {"message": "Hello Data"}
POST /message message.bin
Content-type: application/octet-stream
Binary message written!
注意Flask可以通过request.files获取上传的文件,curl可以使用-F选项模拟上传文件的过程.
响应
Flask使用Response类处理响应.
from flask import Response
@app.route('/hello', methods = ['GET'])
data = {
'hello' : 'world',
}
js = json.dumps(data)
resp.headers['Link'] = ''
return resp
使用-i选项可以获取响应信息：
返回的响应信息如下所示：
Content-Type: application/json
Link:
mimetype指定了响应数据的类型.
上面的过程可以使用Flask提供的一个简便方法实现：
from flask import jsonify
# 将下面的代码替换成
# 这里的代码
resp = jsonify(data)
状态码和错误处理
def not_found(error=None):
message = {
'message': 'Not Found: ' + request.url,
resp = jsonify(message)
@app.route('/users/userid', methods = ['GET'])
def api_users(userid):
if userid in users:
return jsonify({userid:users[userid]})
return not_found()
测试上面的两个URL,结果如下：
{
默认的Flask错误处理可以使用@error_handler修饰器进行覆盖或者使用下面的方法：
即使API不需要自定义错误信息,最好还是像上面这样做,因为Flask默认返回的错误信息是HTML格式的.
认证
使用下面的代码可以处理 HTTP Basic Authentication.
from functools import wraps
def check_auth(username, password):
return username == 'admin' and password == 'secret'
def authenticate():
message = {'message': "Authenticate."}
resp.headers['WWW-Authenticate'] = 'Basic realm="Example"'
def requires_auth(f):
@wraps(f)
def decorated(*args, **kwargs):
auth = request.authorization
if not auth:
return authenticate()
elif not check_auth(auth.username, auth.password):
return f(*args, **kwargs)
return decorated
此时此刻呢只需要给路由增加@require_auth修饰器就可以在请求之前进行认证了：
@app.route('/secrets')
@requires_auth
return "Shhh this is top secret spy stuff!"
现在,如果没有通过认证的话,响应如下所示：
GET /secrets
WWW-Authenticate: Basic realm="Example"
"message": "Authenticate."
curl通过-u选项来指定HTTP basic authentication,使用-v选项打印请求头：
curl -v -u "admin:secret"
响应结果如下：
Shhh this is top secret spy stuff!
resp.headers['WWW-Authenticate'] = 'Basic realm="Example"'resp.headers.add('WWW-Authenticate', 'Bearer realm="Example"')
调试与日志
通过设置debug=True来开启调试信息：
app.run(debug=True)
使用Python的logging模块可以设置日志信息：
import logging
file_handle('app.log')
app.logger.addHandler(file_handler)
app.logger.setLevel(logging.INFO)
app.logger.info('informing')
app.logger.warning('warning')
app.logger.error('screaming bloody murder!')
return "check your logs\n"
CURL 命令参考
选项
作用
-X 指定HTTP请求方法,如POST,GET
-H 指定请求头,例如Content-type:application/json
-d 指定请求数据
--data-binary 指定发送的文件
-i 显示响应头部信息
-u 指定认证用户名与密码
-v 输出请求头部信息
①建立： F:\Python\flask文件夹路径
如图：
这时你创建的myproject文件夹里面就多了一个venv文件夹：
现在命令行前面多了个(venv)表示你在venv环境内
完成.如图：
如果没有报错,那么就安装成功了~如图：
①在myproject文件夹下打开命令行：
cd app #进入app文件夹
mkdir static
mkdir templates
我们的应用程序包是放置于 app 文件夹中.子文件夹 static 是我们存放静态文件像图片,JS文件以及样式文件.子文件夹 templates 显然是存放模板文件.
上面的脚本简单地创建应用对象,接着导入视图模块,该模块我们暂未编写.
视图是响应来自网页浏览器的请求的处理器.在 Flask 中,视图是编写成 Python 函数.每一个视图函数是映射到一个或多个请求的 URL.
这个脚本简单地从我们的 app 包中导入 app 变量并且调用它的 run 方法来启动服务器.请记住 app 变量中含有我们在之前创建的 Flask 实例.
另外你也可以使用这个 URL:
你看清楚了路由映射是如何工作的吗?第一个 URL 映射到 /,而第二个 URL 映射到 /index.这两个路由都关联到我们的视图函数,所以呢它们的作用是一样的.如果你输入其它的网址,你将会获得一个错误,因为只有这两个 URL 映射到视图函数.
你可以通过 Ctrl-C 来终止服务器
入门就到这里,比较简单的.
下一章：
python轻量框架--Flask(模板详细版）
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