第十二章 Django框架开发

12.1 HTTP协议

12.1.1 HTTP简介

超文本传输协议 Hyper Text Transfer Protocol
是一种用于分布式、协作式和超媒体信息系统的应用层协议
HTTP是万维网的数据通信的基础
HTTP有很多应用，但最著名的是用于web浏览器和web服务器之间的双工通信
HTTP是一个客户端终端和服务器端请求和响应的标准

12.1.2 HTTP 请求/响应的步骤

客户端连接到Web服务器
- 一个HTTP客户端，通常是浏览器，与Web服务器的HTTP端口（默认为80）建立一个TCP套接字连接
发送HTTP请求
- 通过TCP套接字，客户端向Web服务器发送一个文本的请求报文，一个请求报文由请求首行(\r\n分隔)、请求头部、空行(\r\n\r\n)和请求数据4部分组成
服务器接受请求并返回HTTP响应
- Web服务器解析请求，定位请求资源，服务器将资源复本写到TCP套接字，由客户端读取，一个响应由状态行、响应头部、空行和响应数据4部分组成
释放连接TCP连接
- 若connection 模式为close，则服务器主动关闭TCP连接，客户端被动关闭连接，释放TCP连接;若connection 模式为keepalive，则该连接会保持一段时间，在该时间内可以继续接收请求
客户端浏览器解析HTML内容
- 客户端浏览器首先解析状态行，查看表明请求是否成功的状态代码，然后解析每一个响应头，响应头告知以下为若干字节的HTML文档和文档的字符集，客户端浏览器读取响应数据HTML，根据HTML的语法对其进行格式化，并在浏览器窗口中显示
面试题：在浏览器地址栏键入URL，按下回车之后会经历的流程：
- 浏览器向DNS服务器请求解析该URL中的域名所对应的IP地址
- 解析出IP地址后，根据该IP地址和默认端口80，和服务器建立TCP连接
- 浏览器发出读取文件(URL 中域名后面部分对应的文件)的HTTP请求，该请求报文作为TCP三次握手的第三个报文的数据发送给服务器
- 服务器对浏览器请求作出响应，并把对应的html文本发送给浏览器
- 释放TCP连接
- 浏览器将该html文本并显示内容

12.1.3 HTTP请求方法

GET：获取一个页面、图片（资源）
POST：提交数据
HEAD
PUT
DELETE
TRACE
OPTIONS
CONNECT

请求方式: get与post请求

GET提交的数据会放在URL之后，以?分割URL和传输数据，参数之间以&相连，如EditBook?name=test1&id=123456. POST方法是把提交的数据放在HTTP包的Body中.
GET提交的数据大小有限制（因为浏览器对URL的长度有限制），而POST方法提交的数据没有限制.
GET与POST请求在服务端获取请求数据方式不同。
GET方式提交数据，会带来安全问题，比如一个登录页面，通过GET方式提交数据时，用户名和密码将出现在URL上，如果页面可以被缓存或者其他人可以访问这台机器，就可以从历史记录获得该用户的账号和密码.

12.1.4 HTTP状态码

1.状态代码的第一个数字代表当前响应的类型：

1579000851375

12.1.5 URL：统一资源定位符

URL包含的信息：
- 传送协议
- 层级URL标记符号（为 // ,固定不变）
- 访问资源需要的凭证信息（可省略）
- 服务器（通常为域名，有时为IP地址）
- 端口号（以数字方式表示，可省略，HTTP的默认值为80，HTTPS的默认值为443）
- 路径（以 / 字符区别路径中的每一个目录名称）
- 查询（GET模式的窗体参数，以 ? 字符为起点，每个参数以 & 隔开，再以 = 分开参数名称与数据，通常以UTF8的URL编码，避开字符冲突的问题）
- 片段（以“#”字符为起点）
示例：http://www.luffycity.com:80/news/index.html?id=250&page=1
- http，是传送协议
- www.luffycity.com，是服务器
- 80，是服务器上的网络端口号
- /news/index.html，是路径
- ?id=250&page=1，是查询

12.2 Web框架

12.2.1 Web框架本质

所有的web应用本质是就是一个socket服务器，而用户的游览器就是一个socket客户端

12.2.2 Web框架功能

socket收发消息 —— wsgiref（测试）、uwsgi（线上）
根据不同的路径返回不同的字符串
返回动态页面（字符串的替换）—— jinja2

12.2.3 Web框架种类

django
- 根据不同的路径返回不同的字符串
- 返回动态页面（字符串的替换）
flask
- 根据不同的路径返回不同的字符串
tornado
- socket收发消息
- 根据不同的路径返回不同的字符串
- 返回动态页面（字符串的替换）

12.2.4 自定义web框架

示例一：socket服务端

import socket
# 创建一个socket对象
sk = socket.socket()
# 绑定IP和端口
sk.bind(('127.0.0.1', 8000))
# 监听
sk.listen(5)
# 等待连接
while True:
    conn, addr = sk.accept()
    # 接收数据
    data= conn.recv(1024)
    print(data)
    # 返回数据
    conn.send(b'HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\n<h1>ok!</h1>')
    # 断开连接
    conn.close()

示例二：根据不同路径返回不同的内容（普通版）

import socket
# 创建一个socket对象
sk = socket.socket()
# 绑定IP和端口
sk.bind(('127.0.0.1', 8000))
# 监听
sk.listen(5)
# 等待连接
while True:
    conn, addr = sk.accept()
    # 接收数据
    data = conn.recv(1024)
    data = data.decode('utf-8')
    url = data.split()[1]
    conn.send(b'HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\n')
    if url == '/index/':
        # 返回数据
        conn.send(b'<h1>index!</h1>')
    elif url == '/home/':
        conn.send(b'<h1>home!</h1>')
    else:
        conn.send(b'<h1>404 not found!</h1>')
    # 断开连接
    conn.close()

示例三：根据不同路径返回不同的内容（函数版）

import socket
# 创建一个socket对象
sk = socket.socket()
# 绑定IP和端口
sk.bind(('127.0.0.1', 8000))
# 监听
sk.listen(5)
# 函数
def index(url):
    ret = '<h1>index!</h1>({})'.format(url)
    return ret.encode('utf-8')
def home(url):
    ret = '<h1>home!</h1>({})'.format(url)
    return ret.encode('utf-8')
# 等待连接
while True:
    conn, addr = sk.accept()
    # 接收数据
    data = conn.recv(1024)
    data = data.decode('utf-8')
    url = data.split()[1]
    conn.send(b'HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\n')
    if url == '/index/':
        # 返回数据
        ret = index(url)
    elif url == '/home/':
        ret = home(url)
    else:
        ret = b'<h1>404 not found!</h1>'
    conn.send(ret)
    # 断开连接
    conn.close()

示例四：根据不同路径返回不同的内容（函数进阶版）

import socket
# 创建一个socket对象
sk = socket.socket()
# 绑定IP和端口
sk.bind(('127.0.0.1', 8000))
# 监听
sk.listen(5)
# 函数
def index(url):
    ret = '<h1>index!</h1>({})'.format(url)
    return ret.encode('utf-8')
def home(url):
    ret = '<h1>home!</h1>({})'.format(url)
    return ret.encode('utf-8')
# 定义一个list1和实际要执行的函数的对应关系 
list1 = [
    ('/index/', index),
    ('/home/', home),
]
# 等待连接
while True:
    conn, addr = sk.accept()
    # 接收数据
    data = conn.recv(1024)
    data = data.decode('utf-8')
    url = data.split()[1]
    conn.send(b'HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\n')
    func = None
    for i in list1:
        if url == i[0]:
            func = i[1]
            break
    if func:
        ret = func(url)
    else:
        ret = b'<h1>404 not found!</h1>'
    conn.send(ret)
    # 断开连接
    conn.close()

示例五：返回HTML页面

import socket
# 创建一个socket对象
sk = socket.socket()
# 绑定IP和端口
sk.bind(('127.0.0.1', 8000))
# 监听
sk.listen(5)
# 函数
def index(url):
    with open('index.html','rb') as f:
        ret = f.read()
    return ret
def home(url):
    ret = '<h1>home!</h1>({})'.format(url)
    return ret.encode('utf-8')
# 定义一个list1和实际要执行的函数的对应关系
list1 = [
    ('/index/', index),
    ('/home/', home),
]
# 等待连接
while True:
    conn, addr = sk.accept()
    # 接收数据
    data = conn.recv(1024)
    data = data.decode('utf-8')
    url = data.split()[1]
    conn.send(b'HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\n')
    func = None
    for i in list1:
        if url == i[0]:
            func = i[1]
            break
    if func:
        ret = func(url)
    else:
        ret = b'<h1>404 not found!</h1>'
    conn.send(ret)
    # 断开连接
    conn.close()

示例六：返回动态页面

import socket
import time
# 创建一个socket对象
sk = socket.socket()
# 绑定IP和端口
sk.bind(('127.0.0.1', 8000))
# 监听
sk.listen(5)
# 函数
def index(url):
    with open('index.html', 'rb') as f:
        ret = f.read()
    return ret
def home(url):
    ret = '<h1>home!</h1>({})'.format(url)
    return ret.encode('utf-8')
def timer(url):
    now = time.strftime('%H:%M:%S')
    with open('time.html','r',encoding='utf-8') as f:
        data = f.read()
    data = data.replace('xxtimexx',now)

    return data.encode('utf-8')
# 定义一个list1和实际要执行的函数的对应关系
list1 = [
    ('/index/', index),
    ('/home/', home),
    ('/time/', timer),
]
# 等待连接
while True:
    conn, addr = sk.accept()
    # 接收数据
    data = conn.recv(1024)
    data = data.decode('utf-8')
    url = data.split()[1]
    conn.send(b'HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\n')
    func = None
    for i in list1:
        if url == i[0]:
            func = i[1]
            break
    if func:
        ret = func(url)
    else:
        ret = b'<h1>404 not found!</h1>'
    conn.send(ret)
    # 断开连接
    conn.close()

补充：time.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
</head>
<body>
   <h1>当前时间是：@@time@@</h1>
</body>
</html>

12.2.5 wsgiref

常用的WSGI服务器有uWSGI、Gunicorn
- Python标准库提供的独立WSGI服务器叫wsgiref，Django开发环境用的就是这个模块来做服务器

示例：

"""  
根据URL中不同的路径返回不同的内容--函数进阶版  
返回HTML页面  
让网页动态起来  
wsgiref模块版  
"""       
from wsgiref.simple_server import make_server     

# 将返回不同的内容部分封装成函数   
def index(url):   
    # 读取index.html页面的内容   
    with open("index.html", "r", encoding="utf8") as f:   
        s = f.read()   
    # 返回字节数据   
    return bytes(s, encoding="utf8")       

def home(url):   
    with open("home.html", "r", encoding="utf8") as f:   
        s = f.read()   
    return bytes(s, encoding="utf8")       

def timer(url):   
    import time   
    with open("time.html", "r", encoding="utf8") as f:   
        s = f.read()   
        s = s.replace('@@time@@', time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S"))   
    return bytes(s, encoding="utf8")        

# 定义一个url和实际要执行的函数的对应关系   
list1 = [   
    ("/index/", index),   
    ("/home/", home),   
    ("/time/", timer),   
]        

def run_server(environ, start_response):   
    start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html;charset=utf8'), ])  # 设置HTTP响应的状态码和头信息   
    url = environ['PATH_INFO']  # 取到用户输入的url   
    func = None   
    for i in list1:   
        if i[0] == url:   
            func = i[1]   
            break   
    if func:   
        response = func(url)   
    else:   
        response = b"404 not found!"   
    return [response, ]      

if __name__ == '__main__':   
    httpd = make_server('127.0.0.1', 8090, run_server)   
    print("我在8090等你哦...")   
    httpd.serve_forever()

12.2.6 jinja2

模板渲染现成的工具：jinja2
- 下载jinja2：pip install jinja2

示例：

from wsgiref.simple_server import make_server  
from jinja2 import Template    

def index(url):  
    # 读取HTML文件内容  
    with open("index2.html", "r", encoding="utf8") as f:  
        data = f.read()  
        template = Template(data)   # 生成模板文件 
        ret = template.render({'name': 'alex', 'hobby_list': ['抽烟', '喝酒', '烫头']})   # 把数据填充到模板中  
    return bytes(ret, encoding="utf8")  

def home(url):  
    with open("home.html", "r", encoding="utf8") as f:  
        s = f.read()  
    return bytes(s, encoding="utf8")  

# 定义一个url和实际要执行的函数的对应关系  
list1 = [  
    ("/index/", index),  
    ("/home/", home),  
]   

def run_server(environ, start_response):  
    start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html;charset=utf8'), ])  # 设置HTTP响应的状态码和头信息  
    url = environ['PATH_INFO']  # 取到用户输入的url  
    func = None  
    for i in list1:  
        if i[0] == url:  
            func = i[1]  
            break  
    if func:  
        response = func(url)  
    else:  
        response = b"404 not found!"  
    return [response, ]  

if __name__ == '__main__':  
    httpd = make_server('127.0.0.1', 8090, run_server)  
    print("我在8090等你哦...")  
    httpd.serve_forever()

补充：index2.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="zh-CN">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta http-equiv="x-ua-compatible" content="IE=edge">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
    <title>Title</title>
</head>
<body>
    <h1>姓名：{{name}}</h1>
    <h1>爱好：</h1>
    <ul>
        {% for hobby in hobby_list %}
           <li>{{hobby}}</li>
        {% endfor %}
    </ul>
</body>
</html>

12.3 Django基本知识

12.3.1 安装及使用

下载安装
- 命令行：pip3 install django==1.11.21
- pycharm
创建项目
- 命令行：
  - 找一个文件夹存放项目文件，打开终端：
  - django-admin startproject 项目名称
  - 项目目录
- pycahrm
启动
- 命令行
  - 切换到项目的根目录下 manage.py
  - python36 manage.py runserver —— 127.0.0.1:80`
  - python36 manage.py runserver 80——127.0.0.1:80
  - python36 manage.py runserver 0.0.0.0:80——0.0.0.0:80
- pycharm：点绿三角启动可配置

简单使用

示例：返回HTML指定文件

# 在urls.py中
# 导入
from django.shortcuts import HttpResponse,render

# 函数
def index(request):
    # return HttpResponse('index')
    return render(request,'index.html')

# url和函数对应关系
urlpatterns = [
    url(r'^admin/', admin.site.urls),
    url(r'^index/', index),
]

12.3.2 静态文件

配置

在settings.py中设置

STATIC_URL = '/static/'           # 别名
STATICFILES_DIRS = [         # 设置文件路径，可以设置多个
    os.path.join(BASE_DIR, 'static1'),
    os.path.join(BASE_DIR, 'static'),
    os.path.join(BASE_DIR, 'static2'),
]

使用
- 在路径前添加别名：/static/
- 多个文件路径，也是使用同一个别名，不是文件名
- 如果别名后的路径名相同，按照STATICFILES_DIRS列表的顺序进行查找
```
<link rel="stylesheet" href="/static/css/login.css">          {# 别名开头 #}
```

12.3.3 简单的登录实例

form表单提交数据注意的问题：
- 提交的地址：action=""，请求的方式：method="post"
- 所有的input框有name属性，如name="username"
- 有一个input框的type="submit"或者有一个button
提交post请求，由于Django中有一个csrf校验，所有请求会出问题
- 解决方式：把settings中MIDDLEWARE的'django.middleware.csrf.CsrfViewMiddleware'注释掉
- 或者在html 页面form表单下写 {% csrf_token %}

重定向

导入方式
```
from django.shortcuts import redirect
```
使用方式

在函数中使用：
return redirect('/index/')  #参数 url
#注意：前面必须加/，代表从url根拼接，否则就会在当前url后面一直拼接

示例：

from django.shortcuts import HttpResponse, render, redirect

def index(request):
    # return HttpResponse('index')
    return render(request, 'index.html')

def login(request):
    if request.method == 'POST':
        # 获取form表单提交的书籍
        username = request.POST['username']
        password = request.POST['password']
        # 验证用户名和密码
        if models.User.objects.filter(username=username,password=password):
            # 验证成功跳转到index页面
            # return redirect('https://www.baidu.com/')
            return redirect('/index/')
        # 不成功 重新登录
    return render(request, 'login.html')

urlpatterns = [
    url(r'^admin/', admin.site.urls),
    url(r'^index/', views.index),
    url(r'^login/', views.login),
]

12.3.4 app

创建app
- 命令行：python manage.py startapp app名称
- pycharm：tools --> run manage.py task --> 输入命令：startapp app名称

注册app

在settings.py中设置，例：app名为app01

INSTALLED_APPS = [
 ...
    'app01',
    'app01.apps.App01Config',        # 推荐写法
]

app中的文件
- migrations：存放迁移文件的
- admin.py：Django提供的后台管理工具
- app.py：与app信息相关的
- models.py：跟ORM有关的内容
- views.py：视图，写函数的

12.3.5 使用MySQL流程

创建一个MySQL数据库：create database day53;

在settings.py中设置，Django连接MySQL数据库：

DATABASES = {
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',      # 引擎  
        'NAME': 'day53',                      # 数据库名称
        'HOST': '127.0.0.1',                  # ip地址
        'PORT':3306,                         # 端口
        'USER':'root',                           # 用户
        'PASSWORD':'123'                     # 密码
    }
}

在与settings,py同级目录下的init文件中写入：
```
import pymysql
pymysql.install_as_MySQLdb()
```

创建表（在app下的models.py中写类）：

from django.db import models

class User(models.Model):
    username = models.CharField(max_length=32)        # username varchar(32)
    password = models.CharField(max_length=32)    # username varchar(32)

执行数据库迁移的命令：
- python manage.py makemigrations：检测每个注册app下的model.py，记录model的变更记录
- python manage.py migrate：同步变更记录到数据库中

12.3.6 MVC和MTV

MVC
- M: model 模型 —— 和数据库打交道
- V：view 视图 —— HTML
- C: controller 控制器 —— 调度传递指令业务逻辑
MTV：
- M： model 模型 ORM —— 和数据库打交道
- T: tempalte 模板 —— HTML
- V：view 视图 —— 函数业务逻辑
djando是MTV模式

1579003161902

12.4 Django模板系统：Template

12.4.1 模板常用语法

特殊符号：
- 变量：{{ }}
- 标签tag：{% %}