http协议
HTTP简介
HTTP协议是Hyper Text Transfer Protocol(超文本传输协议)的缩写,是用于从万维网(WWW:World Wide Web )服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。
HTTP是一个基于TCP/IP通信协议来传递数据(HTML 文件, 图片文件, 查询结果等)。
HTTP是一个属于应用层的面向对象的协议,由于其简捷、快速的方式,适用于分布式超媒体信息系统。它于1990年提出,经过几年的使用与发展,得到不断地完善和扩展。目前在WWW中使用的是HTTP/1.0的第六版,HTTP/1.1的规范化工作正在进行之中,而且HTTP-NG(Next Generation of HTTP)的建议已经提出。
HTTP协议工作于客户端-服务端架构为上。浏览器作为HTTP客户端通过URL向HTTP服务端即WEB服务器发送所有请求。Web服务器根据接收到的请求后,向客户端发送响应信息。
HTTP特点
1、简单快速:客户向服务器请求服务时,只需传送请求方法和路径。请求方法常用的有GET、HEAD、POST。每种方法规定了客户与服务器联系的类型不同。由于HTTP协议简单,使得HTTP服务器的程序规模小,因而通信速度很快。
2、灵活:HTTP允许传输任意类型的数据对象。正在传输的类型由Content-Type加以标记。
3.无连接:无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求。服务器处理完客户的请求,并收到客户的应答后,即断开连接。采用这种方式可以节省传输时间。
4.无状态:HTTP协议是无状态协议。无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息,则它必须重传,这样可能导致每次连接传送的数据量增大。另一方面,在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。
HTTP请求协议
请求协议遵照以下格式:
请求首行; // 请求方式 请求路径 协议和版本,例如:GET /index.html HTTP/1.1 请求头信息; // 请求头名称:请求头内容,即为key:value格式,例如:Host:localhost 空行; // 用来与请求体分隔开 请求体。 // GET没有请求体,只有POST有请求体。
浏览器发送给服务器的内容就这个格式的,如果不是这个格式服务器将无法解读!在HTTP协议中,请求有很多请求方法,其中最为常用的就是GET和POST。
get请求
GET /562f25980001b1b106000338.jpg HTTP/1.1 Host img.mukewang.com User-Agent Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/51.0.2704.106 Safari/537.36 Accept image/webp,image/*,*/*;q=0.8 Referer http://www.imooc.com/ Accept-Encoding gzip, deflate, sdch Accept-Language zh-CN,zh;q=0.8
HTTP默认的请求方法就是GET
* 没有请求体
* 数据量有限制!
* GET请求数据会暴露在浏览器的地址栏中
GET请求常用的操作:
1. 在浏览器的地址栏中直接给出URL,那么就一定是GET请求
2. 点击页面上的超链接也一定是GET请求
3. 提交表单时,表单默认使用GET请求,但可以设置为POST
请求头
1、Host 请求的web服务器域名地址 2、User-Agent HTTP客户端运行的浏览器类型的详细信息。通过该头部信息,web服务器可以判断出http请求的客户端的浏览器的类型。 3、Accept 指定客户端能够接收的内容类型,内容类型的先后次序表示客户都接收的先后次序 4、Accept-Lanuage 指定HTTP客户端浏览器用来展示返回信息优先选择的语言 5、Accept-Encoding 指定客户端浏览器可以支持的web服务器返回内容压缩编码类型。表示允许服务器在将输出内容发送到客户端以前进行压缩,以节约带宽。 而这里设置的就是客户端浏览器所能够支持的返回压缩格式。 6、Accept-Charset HTTP客户端浏览器可以接受的字符编码集 7、Content-Type 显示此HTTP请求提交的内容类型。一般只有post提交时才需要设置该属性 有关Content-Type属性值有如下两种编码类型: (1)“application/x-www-form-urlencoded”: 表单数据向服务器提交时所采用的编码类型,默认的缺省值就是“application/x-www-form-urlencoded”。 然而,在向服务器发送大量的文本、包含非ASCII字符的文本或二进制数据时这种编码方式效率很低。 (2)“multipart/form-data”: 在文件上载时,所使用的编码类型应当是“multipart/form-data”,它既可以发送文本数据,也支持二进制数据上载。 当提交为表单数据时,可以使用“application/x-www-form-urlencoded”;当提交的是文件时,就需要使用“multipart/form-data”编码类型。 8、Keep-Alive 表示是否需要持久连接。如果web服务器端看到这里的值为“Keep-Alive”,或者看到请求使用的是HTTP 1.1(HTTP 1.1默认进行持久连接),它就可以利用持久连接的优点
post请求
POST / HTTP1.1 Host:www.wrox.com User-Agent:Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 6.0; Windows NT 5.1; SV1; .NET CLR 2.0.50727; .NET CLR 3.0.04506.648; .NET CLR 3.5.21022) Content-Type:application/x-www-form-urlencoded Content-Length:40 Connection: Keep-Alive name=Professional%20Ajax&publisher=Wiley
第一部分:请求行,第一行明了是post请求,以及http1.1版本。
第二部分:请求头部,第二行至第六行。
第三部分:空行,第七行的空行。
第四部分:请求数据,第八行。
HTTP响应协议
响应格式
一般情况下,服务器接收并处理客户端发过来的请求后会返回一个HTTP的响应消息。
HTTP响应也由四个部分组成,分别是:状态行、消息报头、空行和响应正文。
http响应消息格式.jpg
例子
HTTP/1.1 200 OK Date: Fri, 22 May 2009 06:07:21 GMT Content-Type: text/html; charset=UTF-8 <html> <head></head> <body> <!--body goes here--> </body> </html>
第一部分:状态行,由HTTP协议版本号, 状态码, 状态消息 三部分组成。
第一行为状态行,(HTTP/1.1)表明HTTP版本为1.1版本,状态码为200,状态消息为(ok)
第二部分:消息报头,用来说明客户端要使用的一些附加信息
第二行和第三行为消息报头,
Date:生成响应的日期和时间;Content-Type:指定了MIME类型的HTML(text/html),编码类型是UTF-8
第三部分:空行,消息报头后面的空行是必须的
第四部分:响应正文,服务器返回给客户端的文本信息。
空行后面的html部分为响应正文。
响应状态码
状态代码有三位数字组成,第一个数字定义了响应的类别,共分五种类别: 1xx:指示信息--表示请求已接收,继续处理 2xx:成功--表示请求已被成功接收、理解、接受 3xx:重定向--要完成请求必须进行更进一步的操作 4xx:客户端错误--请求有语法错误或请求无法实现 5xx:服务器端错误--服务器未能实现合法的请求 常见状态码: 200 OK //客户端请求成功 400 Bad Request //客户端请求有语法错误,不能被服务器所理解 401 Unauthorized //请求未经授权,这个状态代码必须和WWW-Authenticate报头域一起使用 403 Forbidden //服务器收到请求,但是拒绝提供服务 404 Not Found //请求资源不存在,eg:输入了错误的URL 500 Internal Server Error //服务器发生不可预期的错误 503 Server Unavailable //服务器当前不能处理客户端的请求,一段时间后可能恢复正常
GET和POST请求的区别
GET请求 GET /books/?sex=man&name=Professional HTTP/1.1 Host: www.wrox.com User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows; U; Windows NT 5.1; en-US; rv:1.7.6) Gecko/20050225 Firefox/1.0.1 Connection: Keep-Alive 注意最后一行是空行 POST请求 POST / HTTP/1.1 Host: www.wrox.com User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows; U; Windows NT 5.1; en-US; rv:1.7.6) Gecko/20050225 Firefox/1.0.1 Content-Type: application/x-www-form-urlencoded Content-Length: 40 Connection: Keep-Alive name=Professional%20Ajax&publisher=Wiley
1、GET提交,请求的数据会附在URL之后(就是把数据放置在HTTP协议头中),以?分割URL和传输数据,多个参数用&连接;例 如:login.action?name=hyddd&password=idontknow&verify=%E4%BD%A0 %E5%A5%BD。如果数据是英文字母/数字,原样发送,如果是空格,转换为+,如果是中文/其他字符,则直接把字符串用BASE64加密,得出如: %E4%BD%A0%E5%A5%BD,其中%XX中的XX为该符号以16进制表示的ASCII。
POST提交:把提交的数据放置在是HTTP包的包体中。上文示例中红色字体标明的就是实际的传输数据
因此,GET提交的数据会在地址栏中显示出来,而POST提交,地址栏不会改变
2、传输数据的大小:首先声明:HTTP协议没有对传输的数据大小进行限制,HTTP协议规范也没有对URL长度进行限制。
而在实际开发中存在的限制主要有:
GET:特定浏览器和服务器对URL长度有限制,例如 IE对URL长度的限制是2083字节(2K+35)。对于其他浏览器,如Netscape、FireFox等,理论上没有长度限制,其限制取决于操作系 统的支持。
因此对于GET提交时,传输数据就会受到URL长度的 限制。
POST:由于不是通过URL传值,理论上数据不受 限。但实际各个WEB服务器会规定对post提交数据大小进行限制,Apache、IIS6都有各自的配置。
GET和POST的区别
-
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EditPosts.aspx?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方式需要使用Request.QueryString来取得变量的值,而POST方式通过Request.Form来获取变量的值。
-
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.
web应用与web框架
web应用
对于所有的Web应用,本质上其实就是一个socket服务端,用户的浏览器其实就是一个socket客户端
import socket def handle_request(client): buf = client.recv(1024) client.send("HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\n".encode("utf8")) client.send("<h1 style='color:red'>Hello, yuan</h1>".encode("utf8")) def main(): sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) sock.bind(('localhost',8001)) sock.listen(5) while True: connection, address = sock.accept() handle_request(connection) connection.close() if __name__ == '__main__': main()
最简单的Web应用就是先把HTML用文件保存好,用一个现成的HTTP服务器软件,接收用户请求,从文件中读取HTML,返回。
如果要动态生成HTML,就需要把上述步骤自己来实现。不过,接受HTTP请求、解析HTTP请求、发送HTTP响应都是苦力活,如果我们自己来写这些底层代码,还没开始写动态HTML呢,就得花个把月去读HTTP规范。
正确的做法是底层代码由专门的服务器软件实现,我们用Python专注于生成HTML文档。因为我们不希望接触到TCP连接、HTTP原始请求和响应格式,所以,需要一个统一的接口,让我们专心用Python编写Web业务。
这个接口就是WSGI:Web Server Gateway Interface。
wsgiref 简单介绍
实现一个最简单的框架
index.html
<!DOCTYPE html> <html> <head> <meta charset="UTF-8"> <title>index</title> </head> <body> <h1>index</h1> <h2>{{ name[0] }}</h2> <h3>{{ name[1] }}</h3> </body> </html>
start.py
from wsgiref.simple_server import make_server from urls import urls def app(env,response): print(env) route = env['PATH_INFO'] response("200 OK",[('Content-type','text/html')]) data = urls['error']() if route in urls: data = urls[route]() return [data] if __name__ == '__main__': server = make_server('localhost',8886,app) print("http://localhost:8886") server.serve_forever()
urls.py
from views import * urls ={ '/index':index, 'error':error, }
views.py
#处理请求的功能函数(处理结果返回的都是页面 ————> views) # 利用jinja2来渲染模板,将后台数据传输给前台 from jinja2 import Template def index(): with open('templates/index.html','r') as f: dt = f.read() tem = Template(dt) resp = tem.render(name=["主页","附页"]) return resp.encode('utf-8') def error(): return b"404"
增加一点难度
manage.py
from wsgiref.simple_server import make_server # request response from app01.views import * from app01 import urls def routers(): URLpattern=urls.URLpattern return URLpattern def applications(environ,start_response): path=environ.get("PATH_INFO") print("path",path) start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html'),('Charset', 'utf8')]) urlpattern=routers() func=None for item in urlpattern: if path==item[0]: func=item[1] break if func: return [func(environ)] else: return [b"<h1>404!<h1>"] # return [b"<h1>hello world<h1>"] if __name__ == '__main__': t=make_server("",8810,applications) print("server is working...") t.serve_forever()
urls
from app01.views import * URLpattern = ( ("/login/", login), )
views
import pymysql from urllib.parse import parse_qs def login(request): if request.get("REQUEST_METHOD")=="POST": print("+++++",request) #当请求方式是GET时 # user_union,pwd_union=request.get("QUERY_STRING").split("&") # _,user=user_union.split("=") # _,pwd=pwd_union.split("=") # 环境变量 CONTENT_LENGTH 可能是空值 或者 值丢失 try: request_body_size = int(request.get('CONTENT_LENGTH', 0)) except (ValueError): request_body_size = 0 # 当请求方式是POST时, 变量将会被放在存在域wsgi.input文件中的HTTP请求信息中, 由WSGI 服务器一起发送. request_body = request['wsgi.input'].read(request_body_size) d = parse_qs(request_body) user=d.get(b"user")[0].decode("utf8") pwd=d.get(b"pwd")[0].decode("utf8") print("user",user,pwd) #连接数据库 conn = pymysql.connect(host='',port= 3306,user = 'root',passwd='',db='s6') #db:库名 #创建游标 cur = conn.cursor() SQL="select * from userinfo2 WHERE NAME ='%s' AND PASSWORD ='%s'"%(user,pwd) cur.execute(SQL) if cur.fetchone(): f=open("templates/backend.html","rb") data=f.read() data=(data.decode("utf8"))%user return data.encode("utf8") else: return b"user or pwd is wrong" else: f = open("templates/login.html", "rb") data = f.read() f.close() return data
models
import pymysql import pymysql #连接数据库 conn = pymysql.connect(host='',port= 3306,user = 'root',passwd='',db='s6') #db:库名 #创建游标 cur = conn.cursor() # sql=''' # create table userinfo2( # id INT PRIMARY KEY , # name VARCHAR(32) , # password VARCHAR(32) # ) # # ''' # # cur.execute(sql) # # cur.executemany("insert into userinfo2 values(%s,%s,%s)", [(1,"yuan","123"), # (2,"alex","456"), # (3,"egon","789")]) cur.execute("select * from userinfo2 WHERE NAME='yuan' AND PASSWORD ='123'") #提交 conn.commit() #关闭指针对象 cur.close() #关闭连接对象 conn.close()
模板
要了解jinja2,那么需要先理解模板的概念。模板在Python的web开发中广泛使用,它能够有效的将业务逻辑和页面逻辑分开,使代码可读性增强、并且更加容易理解和维护。
模板简单来说就是一个其中包涵占位变量表示动态的部分的文件,模板文件在经过动态赋值后,返回给用户。 --> 可以理解为渲染
python中自带一个简单的模板,就是string提供的。
>>> import string >>> a = string.Template('$who is $role') >>> a.substitute(who='daxin',role='Linux') 'daxin is Linux' >>> a.substitute(who='daxin',role='cat') 'daxin is cat' >>>
Python自带的模板功能极其有限,如果我们想要在模板中使用控制语句,和表达式,以及继承等功能的话,就无法实现了。
目前主流的模板系统,最常用的就是jinja2和mako
jinja2
jinja2是Flask作者开发的一个模板系统,起初是仿django模板的一个模板引擎,为Flask提供模板支持,由于其灵活,快速和安全等优点被广泛使用。
jinja2之所以被广泛使用是因为它具有以下优点
相对于Template,jinja2更加灵活,它提供了控制结构,表达式和继承等。 相对于Mako,jinja2仅有控制结构,不允许在模板中编写太多的业务逻辑。 相对于Django模板,jinja2性能更好。 Jinja2模板的可读性很棒。
安装jinja2
由于jinja2属于第三方模块,首先需要对其进行安装
pip3 install jinja2
测试模板是否安装成功
python -c "import jinja2" # 没有报错就表示安装成功 # 必须用双引号"
jinja2语法
作为一个模板系统,它还提供了特殊的语法,我们按照它支持的语法进行编写之后,就能使用jinja2模块进行渲染
基本语法
在jinja2中,存在三种语法
控制结构 {% %} 变量取值 {{ }} 注释 {# #}
下面是一个简单的jinja2例子
{# This is jinja code {% for file in filenames %} ... {% endfor %} #}
可以看到,for循环的使用方式和Python比较类似,但是没有了句尾的冒号,另外需要使用endfor最为结尾,其实在jinja2中,if也是一样的,结尾需要使用endif。
jinja2变量
jinja2模板中使用 {{ }} 语法表示一个变量,它是一种特殊的占位符。当利用jinja2进行渲染的时候,它会把这些特殊的占位符进行填充/替换,jinja2支持python中所有的Python数据类型比如列表、字段、对象等
<p>this is a dicectory:{{ mydict['key'] }} </p> <p>this is a list:{{ mylist[3] }} </p> <p>this is a object:{{ myobject.something() }} </p>
jinja2中的过滤器
变量可以通过“过滤器”进行修改,过滤器可以理解为是jinja2里面的内置函数和字符串处理函数。
常用的过滤器有:
过滤器名称 | 说明 |
safe | 渲染时值不转义 |
capitialize | 把值的首字母转换成大写,其他子母转换为小写 |
lower | 把值转换成小写形式 |
upper | 把值转换成大写形式 |
title | 把值中每个单词的首字母都转换成大写 |
trim | 把值的首尾空格去掉 |
striptags | 渲染之前把值中所有的HTML标签都删掉 |
join | 拼接多个值为字符串 |
replace | 替换字符串的值 |
round | 默认对数字进行四舍五入,也可以用参数进行控制 |
int | 把值转换成整型 |
那么如何使用这些过滤器呢? 只需要在变量后面使用管道(|)分割,多个过滤器可以链式调用,前一个过滤器的输出会作为后一个过滤器的输入
{{ 'abc' | captialize }} # Abc {{ 'abc' | upper }} # ABC {{ 'hello world' | title }} # Hello World {{ "hello world" | replace('world','daxin') | upper }} # HELLO DAXIN {{ 18.18 | round | int }} # 18
jinja2的控制结构
jinja2中的if语句类似与Python的if语句,它也具有单分支,多分支等多种结构,不同的是,条件语句不需要使用冒号结尾,而结束控制语句,需要使用endif关键字
{% if daxin.safe %} daxin is safe. {% elif daxin.dead %} daxin is dead {% else %} daxin is okay {% endif %}
jinja2的for循环
jinja2中的for循环用于迭代Python的数据类型,包括列表,元组和字典。在jinja2中不存在while循环。
迭代列表
<ul> {% for user in users %} <li>{{ user.username|title }}</li> {% endfor %} </ul>
迭代字典
<dl> {% for key, value in my_dict.iteritems() %} <dt>{{ key }}</dt> <dd>{{ value}}</dd> {% endfor %} </dl>
当然也可以加入else语句,在循环正确执行完毕后,执行
在for循环中,jinja2还提供了一些特殊的变量,用以来获取当前的遍历状态:
变量 | 描述 |
loop.index | 当前迭代的索引(从1开始) |
loop.index0 | 当前迭代的索引(从0开始) |
loop.first | 是否是第一次迭代,返回bool |
loop.last | 是否是最后一次迭代,返回bool |
loop.length | 序列中的项目数量 |
loop.revindex | 到循环结束的次数(从1开始) |
loop.revindex0 | 到循环结束的次数(从0开始) |
jinja2的宏
宏类似于Python中的函数,我们在宏中定义行为,还可以进行传递参数,就像Python中的函数一样一样儿的。
在宏中定义一个宏的关键字是macro,后面跟其 宏的名称和参数等
{% macro input(name,age=18) %} # 参数age的默认值为18 <input type='text' name="{{ name }}" value="{{ age }}" > {% endmacro %}
调用方法也和Python的类似
<p>{{ input('daxin') }} </p> <p>{{ input('daxin',age=20) }} </p>
jinja2的继承和Super函数
jinja2中最强大的部分就是模板继承。模板继承允许我们创建一个基本(骨架)文件,其他文件从该骨架文件继承,然后针对自己需要的地方进行修改。
jinja2的骨架文件中,利用block关键字表示其包涵的内容可以进行修改。
以下面的骨架文件base.html为例
<!DOCTYPE html> <html lang="en"> <head> {% block head %} <link rel="stylesheet" href="style.css"/> <title>{% block title %}{% endblock %} - My Webpage</title> {% endblock %} </head> <body> <div id="content">{% block content %}{% endblock %}</div> <div id="footer"> {% block footer %} <script>This is javascript code </script> {% endblock %} </div> </body> </html>
这里定义了四处 block,即:head,title,content,footer。那怎么进行继承和变量替换呢?注意看下面的文件
{% extend "base.html" %} # 继承base.html文件 {% block title %} Dachenzi {% endblock %} # 定制title部分的内容 {% block head %} {{ super() }} # 用于获取原有的信息 <style type='text/css'> .important { color: #FFFFFF } </style> {% endblock %} # 其他不修改的原封不同的继承
PS: super()函数 表示获取block块中定义的原来的内容。
利用jinja2进行渲染
jinja2模块中有一个名为Enviroment的类,这个类的实例用于存储配置和全局对象,然后从文件系统或其他位置中加载模板。
基本使用方法
大多数应用都在初始化的时候撞见一个Environment对象,并用它加载模板。Environment支持两种加载方式:
-
- PackageLoader:包加载器
- FileSystemLoader:文件系统加载器
PackageLoader
使用包加载器来加载文档的最简单的方式如下
from jinja2 import PackageLoader,Environment env = Environment(loader=PackageLoader('python_project','templates')) # 创建一个包加载器对象 template = env.get_template('bast.html') # 获取一个模板文件 template.render(name='daxin',age=18) # 渲染
其中:
-
-
- PackageLoader()的两个参数为:python包的名称,以及模板目录名称。
- get_template():获取模板目录下的某个具体文件。
- render():接受变量,对模板进行渲染
-
FileSystemLoader
文件系统加载器,不需要模板文件存在某个Python包下,可以直接访问系统中的文件。