作者:俞坤
原文:并且在浏览器打开,依然可以看到首页的内容,但是似乎缺少了一些页面的样式和功能。
这是因为当浏览器接收到首页的 html源码后,它会根据html的规则去显示页面,然后再根据html里的链接,自动发送http请求给服务器,拿到相应的图片,和javascript、css等资源,最终显示出一个完整的页面。所以我们会在network下面能看到很多额外的以.js,.css等后缀的请求了。
其实我们看到的页面就是浏览器按照 html的规则,展示给我们的。html告诉浏览器那里是导航,那里是主栏,那里是侧栏。而这些信息如何显示,或者是显示的样式,就是css文件的功劳。至于比如导航的下拉隐藏上拉显示就是javascript的作用。
如果想要做web开发,就一定得熟悉 html、css、javascript三剑客的知识,这里推荐w3school的前端教程,也是我学习前端的地方:w3school
客户端和服务器通信
理解了前段三剑客,就知道如何去写一个网页。那么从我们在浏览器的地址栏输入 url,到web页面呈现出来到底经历了什么。
如图,一般这种通过发送请求获取服务器资源的web浏览器,都可以称为客户端(client)。首先发送一个请求(request)给服务器,大多是以get请求方式访问,服务器接收到你的请求,然后取到请求的资源,返回给客户端。
服务器和客户端之间交流是怎么进行的呢,服务器是怎么理解客户端的请求的呢。这里就需要一种协议规范,就是http(hypertext transfer protocol,超文本传输协议)。可以说, web是建立在http协议上通信的。
如图,仍然是之前的例子,打开浏览器访问 yukunweb,打开浏览器开发者工具,点击图中标记的选项卡(记得点view parsed),可以看到客户端发给服务器的请求头前两行。
get / http/1.1
host: yukunweb
第一行开头的get表示请求访问服务器的类型,称为方法(method)。随后的字符 /指明了请求访问的资源对象,即请求uri。最后的http/1.1,即http的版本号,用来提示客户端使用的http协议功能。
综上所述,第一行请求内容的意思是:请求访问某台 http服务器上的/(首页)页面资源。所以第二行的host表示请求的域名也就是服务器所在地址。
如图,如果是 post请求的话,不仅会有请求头部信息,还有一个form data的请求实体内容。
接收到请求的服务器呢,他会将请求内容的处理结果以响应的形式返回,看图中的第一行:
开头的部分仍然是服务器对应的 http版本,紧接着的200 ok表示请求的处理结果的状态码 (status code) 和原因短语。200状态码就表示响应成功,常见的404表示访问错误,500表示服务器响应错误。这里的ok是没有固定的规则的,你也可以让他返回good啥的。
下一行是服务器信息,本站用的是 nginx服务器,在下一行显示了创建响应的日期时间。在下一行的content-type表示内容的类型,客户端会依赖他判断响应的内容是网页还是音频,图片等类型。
这里只是简单的介绍了 http协议,即是客户端与服务器之间的通信协议。如果想要深入了解推荐阅读《http权威指南》。
wsgi
如果你浏览一个地址 http://yukunweb/search-result/?keywords=音乐,你会访问到本站的音乐关键词的搜索结果。我们知道客户端发送请求给服务器,那么服务器是怎么拿到资源的呢。其实这是交给后端运行的应用返回的,好比你抓取一个页面到获取到信息,这些逻辑的处理肯定是我们的程序再跑。
但是,接收并且解析客户端的 http请求在发送http响应这些底层操作,后端的程序肯定是不会去处理的。所以,要想只专注于web业务逻辑,还需要一个服务器和web应用之间的嫁接层————wsgi。
什么是wsgi(web server gateway interface)?
wsgi翻译过来就是web服务器网关接口。他只是一个规范,定义了web服务器如何与python应用程序进行交互,使得使用python写的web应用程序可以和web服务器(nginx/apache)对接起来。
该规范的地址:pep 333
wsgi是python的web开发的基石,有了它你就有了一切,它存在的目的有两个:
描述 web 服务器如何与 web 应用程序交互(将客户端请求传给应用程序),
描述 web 应用程序如何处理请求和如何返回数据给服务器。
由于 python内置的标准库里有一个wsgi库wsgiref,我们基于他来写一个体现wsgi目的的例子:
from wsgiref.simple_server import make_server
def application(environ, start_response):
status = '200 ok'
response_headers = [('content-type', 'text/html')]
start_response(status, response_headers)
body = 'hello, {name} !!!'.format(name=environ['path_info'][1:] or 'wsgi')
return [body.encode('utf-8')]
app = make_server('', 8000, application)
app.serve_forever
运行程序,如果没有报错,此时打开浏览器输入地址 127.0.0.1:8000和127.0.0.1:8000/gutianle,就可以看到程序返回的页面了。如图:
我们可以看到一个请求,他的入口只需要一个 wsgi的处理函数。因为所有的请求信息都包含在environ中,这样我们就可以根据这些信息去返回不同的数据。
参数:
environ:字典类型,存放了所有和客户端相关的信息。如果想知道他里面有哪些参数,可以更改上面的代码在 return 行上面加一个 for k, v in environ.items的循环,打印出字典里的所有参数。
startresponse:一个可调用对象,接收两个必选参数和一个可选参数:
status: 一个字符串,表示 http 响应状态字符串,如 200,404
responseheaders: 一个列表,包含有如下形式的元组:(headername, headervalue),用来表示 http 响应的 headers ,如('content-type', 'text/html')
exc_info(可选): 用于出错时,服务器需要返回给浏览器的信息
返回:一个可迭代对象, 服务器通过遍历这个可迭代对象可以获得body的全部内容,内容可以是 html也可以是json。
这里简单的介绍了 wsgi是什么,干什么。如果理解了wsgi,那么写一个python的web框架就很简单了。这也是为什么python有成百上千web框架的原因。
实现基于wsgi的框架
上面我们理解了 wsgi是干什么的,那么我们基于它实现一个简单的web框架可以说轻而易举了。
from wsgiref.simple_server import make_server
class application(object):
def __init__(self, environ, start_response):
self.start_response = start_response
self.path = environ['path_info']
def __iter__(self):
if self.path == '/':
status = '200 ok'
response_headers = [('content-type', 'text/html')]
self.start_response(status, esponse_headers)
yield 'hello,world!'.encode('utf-8')
elif self.path == '/wsgi':
status = '200 ok'
response_headers = [('content-type', 'text/html')]
self.start_response(status, response_headers)
yield 'hello,wsgi!'.encode('utf-8')
else:
status = '404 not found'
response_headers = [('content-type', 'text/html')]
self.start_response(status, response_headers)
yield '404 not found'.encode('utf-8')
if __name__ == __main__:
app = make_server('127.0.0.1', 8000, application)
print('serving http on port 8000...')
app.serve_forever
这个 application类只不过是对wsgi又做了一层简单的封装而已,由于上面说过wsgi函数返回的是一个可以迭代对象,所以需要实现一个iter方法,里面控制了客户端的请求路由并且返回不同的输出。
当然如果你想扩展成一个像样的框架还需要考虑很多,比如像 flask那样方便的路由系统,还有对于用户请求方式的处理等等。总之是个很需要折腾的过程,好比flask的0.1版本去掉注释也就 200 多行,而如今最新版本。。。
题图:pexels,cc0 授权。