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 '<html>' print '<head>' print '<meta charset="utf-8">' print '</head>' print '<body>' print '<h2>Hello Word! 我是一个CGI程序</h2>' print '</body>' print '</html>'
这样在浏览器访问该文件就可以得到一个简单的 Hello World 网页内容。直接通过 CGI 写 Web 应用程序看起来很简单，每一个文件处理输入，生成html。但是实际开发中，可能会遇到许多不方便的地方。比如：
每个独立的CGI脚本可能会重复写数据库连接，关闭的代码; 后端开发者会看到一堆 Content-Type 等和自己无关的 html 页面元素; Web 框架
早期开发站点确做了许多重复性劳动，后来为了减少重复，避免写出庞杂，混乱的代码，人们将 Web 开发的关键性过程提取出来，开发出了各种 Web 框架。有了框架，就可以专注于编写清晰、易维护的代码，无需关心数据库连接之类的重复性工作。
其中一种比较经典的Web框架采用了 MVC 架构，如下图所示：
MVC 架构
用户输入 URL，客户端发送请求，控制器(Controller)首先会拿到请求，然后用模型(Models)从数据库取出所有需要的数据，进行必要的处理，将处理后的结果发送给 视图(View)，视图利用获取到的数据，进行渲染生成 Html Response返回给客户端。
以 python web 框架 flask 为例，框架本身并不限定我们用哪种架构来组织我们的应用，不过 flask 可以很好地支持以 MVC 方式组织应用。
控制器：flask 可以用装饰器来添加路由项，如下：
@app.route('/')
def main_page():
pass
模型：主要用来取出需要的数据，如下面函数中操作：
@app.route('/')
def main_page():
"""Searches the database for entries, then displays them."""
db = get_db()
cur = db.execute('select * from entries order by id desc')
entries = cur.fetchall()
return render_template('index.html', entries=entries)
视图：flask 利用 jinja2 来渲染页面，下面的模版文件指定了页面的样式：
{% for entry in entries %}
<li>
<h2>{{ entry.title }}</h2>
<div>{{ entry.text|safe }}</div>
</li>
{% else %}
<li><em>No entries yet. Add some!</em></li>
{% endfor %}
我们知道Python有着许多的 Web 框架，而同时又有着许多的 Web 服务器(Apache, Nginx, Gunicorn等)，框架和Web服务器之间需要进行通信，如果在设计时它们之间不可以相互匹配的，那么选择了一个框架就会限制对 Web 服务器的选择，这显然是不合理的。
那么，怎样确保可以在不修改Web服务器代码或网络框架代码的前提下，使用自己选择的服务器，并且匹配多个不同的网络框架呢?答案是接口，设计一套双方都遵守的接口就可以了。对python来说，就是WSGI(Web Server Gateway Interface，Web服务器网关接口)。其他编程语言也拥有类似的接口：例如Java的Servlet API和Ruby的Rack。
Python WSGI的出现，让开发者可以将 Web 框架与 Web 服务器的选择分隔开来，不再相互限制。现在，你可以真正地将不同的 Web 服务器与Web框架进行混合搭配，选择满足自己需求的组合。例如，可以使用 Gunicorn 或Nginx/uWSGI来运行Django、Flask或web.py应用。
WSGI 适配
下一篇我们将会仔细分析 WSGI 接口标准，然后一起来写一个简单的 WSGI Web 服务器。
相关推荐
-
Python Web服务器Tornado使用小结
首先想说的是它的安全性,这方面确实能让我感受到它的良苦用心.这主要可以分为两点: 一.防范跨站伪造请求(Cross-site request forgery,简称 CSRF 或 XSRF) CSRF 的意思简单来说就是,攻击者伪造真实用户来发送请求. 举例来说,假设某个银行网站有这样的 URL:http://bank.example.com/withdraw?amount=1000000&for=Eve当这个银行网站的用户访问该 URL 时,就会给 Eve 这名用户一百万元.用户当然不会轻易地点
-
python探索之BaseHTTPServer-实现Web服务器介绍
在Python探索之SocketServer详解中我们介绍了Python标准库中的SocketServer模块,了解了要实现网络通信服务,就要构建一个服务器类和请求处理类.同时,该模块还为我们创建了不同的服务器类和请求处理类. 1.服务器类 BaseServer TCPServer(BaseServer) UDPServer(TCPServer) UnixStreamServer UnixDatagramServer 2.请求处理类 BaseRequestHandler StreamReques
-
python批量同步web服务器代码核心程序
#!/usr/bin/env python #coding:utf8 import os,sys import md5,tab from mysql_co.my_db import set_mysql from ssh_co.ssh_connect import sshd from ssh_co.cfg.config import ssh_message,item_path from file import findfile def my_mysql(): db_file={} my_conne
-
Python基于twisted实现简单的web服务器
本文实例讲述了Python基于twisted实现简单的web服务器,分享给大家供大家参考.具体方法如下: 1. 新建htm文件夹,在这个文件夹中放入显示的网页文件 2. 在htm文件夹的同级目录下,建立web.py,web.py的内容为: from twisted.web.resource import Resource from twisted.web import server from twisted.web import static from twisted.internet impo
-
Python实现的检测web服务器健康状况的小程序
对web服务器做健康检查,一般我们都是用curl库(不管是php,perl的还是shell的),大致的方法一致: 复制代码 代码如下: curl -I -s www.qq.com |head -1|awk '{ health = $2=="200"?"server is ok":"server is bad"}END{print health}' server is ok 说白了这些方式都是封装了curl库的,另外还有一些关于http的模块,例
-
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
-
Python 搭建Web站点之Web服务器网关接口
在 Python 搭建Web站点之Web服务器与Web框架 中我们弄清楚了Web 服务器.Web 应用程序.Web框架的概念.对于 Python 来说,越来越多的 Web 框架面世,在给我们更多选择机会的同时,也限制了我们对于 Web Server 的选择.同样是有着很多 Web 框架的Java,因为有着 servlet API 的存在,任何Java Web框架写的应用程序都可以运行在任意一个 Web Server 上. Python 社区当然也需要这样一套 API,来适配Web服务器和应用程序
-
单台服务器中利用Apache的VirtualHost如何搭建多个Web站点详解
前言 本文将详细记录一下如何在单台服务器上,利用apache的virtualhost(虚拟主机)来搭建多个不同的web站点,并且每个站点独立管理自己的session,下面话不多说了,来一起看看详细的介绍吧. 开发环境 先说下我各项开发环境参数: 操作系统: RedHat6.7(CentOS) WEB服务器:apache2.2 php5.6.30 修改Apache配置 apache2.2 的配置文件路径在 /etc/httpd/conf/httpd.conf 我们用下面的命令修改apache的配置
-
如何在一台服务器上实现多个web站点的方法
摘要:Windows2000Server安装成功后,一般会启动一个默认的Web站点,为整个网络提供Internet服务.在中小型局域网中,服务器往往只有一台,但是一个Web站点显然又无法满足工作需要.那么,能否在一台服务器上设置多个Web站点(以下我们简称为"一机多站")呢?答案是肯定的,并有多种途径可以达到这一目的.我们知道,网络上的每一个Web站点都有一个惟一的身份标识,从而使客户机能够准确地访问.这一标识由三部分组成,即TCP端口号.IP地址和主机头名,要实现"一机多站
-
python搭建简易服务器分析与实现
需求分析: 省油宝用户数 已经破了6000,原有的静态报表 已经变得臃肿不堪, 每次打开都要缓上半天,甚至浏览器直接挂掉 采用python搭建一个最最简易的 web 服务 请求一个nick 就返回 对应的 报表数据 参数用GET方式传送 调研与实现: 园里没找到靠谱的,google了半天,最终还是成功了. 以下是源码,里面记录了 其中的 一些问题 复制代码 代码如下: #! /usr/bin/env python # -*- coding: utf-8 -*- """ @au
-
浅析使用Python搭建http服务器
David Wheeler有一句名言:"计算机科学中的任何问题,都可以通过加上另一层间接的中间层解决."为了提高Python网络服务的可移植性,Python社区在PEP 333中提出了Web服务器网关接口(WSGI,Web Server Gateway Interface). 为了提高Python网络服务的可移植性,Python社区在PEP 333中提出了Web服务器网关接口(WSGI,Web Server Gateway Interface). WSGL标准就是添加了一层中间层.通过
-
Win2003灵活实现多Web站点的设置方法[图文]
一.建立虚拟主机 那么一个服务器上有两个网站,用户如何访问这两个网站呢?可以有三种方法. 1>两个网站使用不同的IP地址.这样用户在访问第一个网站需在浏览器中输入http://192.168.100.1,访问第二个网站需在浏览器中输入http://192.168.200.1.(假设的) 2>两个网站使用相同的IP,但使用不同的端口号.这样用户在访问第一个网站时需在浏览器中输入http://192.168.100.1,访问第二个网站时需在浏览器中输入http://192.168.100.1:81
-
web站点崩溃的原因大全
有许多种原因可能导致Web站点无法正常工作,这使得系统地检查所有问题变得很困难.下面将集中分析总结导致Web站点崩溃的最常见的问题.如果可以解决这些常规问题,那么也将有能力对付出现的一些意外情况. 磁盘已满 导致系统无法正常运行的最可能的原因是磁盘已满.一个好的网络管理员会密切关注磁盘的使用情况,隔一定的时间,就需要将磁盘上的一些负载转存到备份存储介质中(例如磁带). 日志文件会很快用光所有的磁盘空间.Web服务器的日志文件.SQL*Net的日志文件.JDBC日志文件,以及应用程序服务器日志文件
-
iis Web站点崩溃的原因分析
有许多种原因可能导致Web站点无法正常工作,这使得系统地检查所有问题变得很困难.下面将集中分析总结导致Web站点崩溃的最常见的问题.如果可以解决这些常规问题,那么也将有能力对付出现的一些意外情况. 磁盘已满 导致系统无法正常运行的最可能的原因是磁盘已满.一个好的网络管理员会密切关注磁盘的使用情况,隔一定的时间,就需要将磁盘上的一些负载转存到备份存储介质中(例如磁带). 日志文件会很快用光所有的磁盘空间.Web服务器的日志文件.SQL*Net的日志文件.JDBC日志文件,以及应用程序服务器日志文
-
改进Web站点性能的五个方面
对一个电子商务网站来说,需要运用最少的带宽和服务器资源,为更多的客户提供更快捷的服务.而用户对Web站点的满意度,主要以访问速度来衡量. 从用户角度来说,Web站点只有"快"和"慢"之分:用户往往并不要求实现大容量数据传输,而是希望网站在保证性能的同时,能够容纳更多的访问者.Web用户所关心的问题的实质是访问时间.从网络维护角度说,导致时延的潜在因素是多方面的,大致来讲,可以从5个方面改进Web站点的性能:缓冲.压缩.CPU优化.运用内容分发网络(CDN)及客户端软