我們常用的web前端框架?其實(shí)簡單稱呼叫web框架,現(xiàn)階段web前端技術(shù)成熟,從視覺體驗(yàn)到用戶體驗(yàn)都是比較好的,這也是從簡單到復(fù)雜的web前端框架技術(shù)實(shí)現(xiàn)的,在國內(nèi)前端技術(shù)開發(fā)人員也是非常的多,市面上的前端框架可以說是眼花繚亂,這里寫這篇文章就是讓你在使用不同的前端框架?的時候能夠明確的知道自己的選擇。
Web前端框架工作原理:
在我們討論框架之前,我們需要理解Web如何“工作”的。為此,我們將深入挖掘你在瀏覽器里輸入一個URL按下Enter之后都發(fā)生了什么。在你的瀏覽器中打開一個新的標(biāo)簽,瀏覽http://www.uileader.com。我們討論為了顯示這個頁面,瀏覽器都做了什么事情(不關(guān)心DNS查詢)。
Web服務(wù)器
每個頁面都以HTML的形式傳送到你的瀏覽器中,HTML是一種瀏覽器用來描述頁面內(nèi)容和結(jié)構(gòu)的語言。那些負(fù)責(zé)發(fā)送HTML到瀏覽器的應(yīng)用稱之為“Web服務(wù)器”,會讓你迷惑的是,這些應(yīng)用運(yùn)行的機(jī)器通常也叫做web服務(wù)器。
然而,最重要的是要理解,到最后所有的web應(yīng)用要做的事情就是發(fā)送HTML到瀏覽器。不管應(yīng)用的邏輯多么復(fù)雜,最終的結(jié)果總是將HTML發(fā)送到瀏覽器(我故意將應(yīng)用可以響應(yīng)像JSON或者CSS等不同類型的數(shù)據(jù)忽略掉,因?yàn)樵诟拍钌鲜窍嗤模?/p>
HTTP
瀏覽器從web服務(wù)器(或者叫應(yīng)用服務(wù)器)上使用HTTP協(xié)議下載網(wǎng)站,HTTP協(xié)議是基于一種 請求-響應(yīng)(request-response)模型的。客戶端(你的瀏覽器)從運(yùn)行在物理機(jī)器上的web應(yīng)用請求數(shù)據(jù),web應(yīng)用反過來對你的瀏覽器請求進(jìn)行響應(yīng)。
重要的一點(diǎn)是,要記住通信總是由客戶端(你的瀏覽器)發(fā)起的,服務(wù)器(也就是web服務(wù)器)沒有辦法創(chuàng)建一個鏈接,發(fā)送沒有經(jīng)過請求的數(shù)據(jù)給你的瀏覽器。如果你從web服務(wù)器上接收到數(shù)據(jù),一定是因?yàn)槟愕臑g覽器顯示地發(fā)送了請求。
HTTP Methods
在HTTP協(xié)議中,每條報文都關(guān)聯(lián)方法(method或者verb),不同的HTTP方法對應(yīng)客戶端可以發(fā)送的邏輯上不同類型的請求,反過來也代表了客戶端的不同意圖。例如,請求一個web頁面的HTML,與提交一個表單在邏輯上是不同的,所以這兩種行為就需要使用不同的方法。
HTTP GET
GET方法就像其聽起來的那樣,從web服務(wù)器上get(請求)數(shù)據(jù)。GET請求是到目前位置最常見的一種HTTP請求,在一次GET請求過程中,web應(yīng)用對請求頁面的HTML進(jìn)行響應(yīng)之外,就不需要做任何事情了。特別的,web應(yīng)用在GET請求的結(jié)果中,不應(yīng)該改變應(yīng)用的狀態(tài)(比如,不能基于GET請求創(chuàng)建一個新帳號)。正是因?yàn)檫@個原因,GET請求通常認(rèn)為是“安全”的,因?yàn)樗麄儾粫?dǎo)致應(yīng)用的改變。
HTTP POST
顯然,除了簡單的查看頁面之外,應(yīng)該還有更多與網(wǎng)站進(jìn)行交互的操作。我們也能夠向應(yīng)用發(fā)送數(shù)據(jù),例如通過表單。為了達(dá)到這樣的目的,就需要一種不同類型的請求方法:POST。POST請求通常攜帶由用戶輸入的數(shù)據(jù),web應(yīng)用收到之后會產(chǎn)生一些行為。通過在表單里輸入你的信息登錄一個網(wǎng)站,就是POST表單的數(shù)據(jù)給web應(yīng)用的。
不同于GET請求,POST請求通常會導(dǎo)致應(yīng)用狀態(tài)的改變。在我們的例子中,當(dāng)表單POST之后,一個新的賬戶被創(chuàng)建。不同于GET請求,POST請求不總是生成一個新的HTML頁面發(fā)送到客戶端,而是客戶端使用響應(yīng)的響應(yīng)碼(response code)來決定對應(yīng)用的操作是否成功。
HTTTP Response Codes
通常來說,web服務(wù)器返回200的響應(yīng)碼,意思是,“我已經(jīng)完成了你要求我做的事情,一切都正常”。響應(yīng)碼總是一個三位數(shù)字的代號,web應(yīng)用在每個響應(yīng)的同時都發(fā)送一個這樣的代號,表明給定的請求的結(jié)果。響應(yīng)碼200字面意思是“OK”,是響應(yīng)一個GET請求大多情況下都使用的代號。然而對于POST請求, 可能會有204(“No Content”)發(fā)送回來,意思是“一切都正常,但是我不準(zhǔn)備向你顯示任何東西”。
Web應(yīng)用
你可以僅僅使用HTTP GET和POST做很多事情。一個應(yīng)用程序負(fù)責(zé)去接收一個HTTP請求,同時給以HTTP響應(yīng),通常包含了請求頁面的HTML。POST請求會引起web應(yīng)用做出一些行為,可能是往數(shù)據(jù)庫中添加一條記錄這樣的。還有很多其它的HTTP方法,但是我們目前只關(guān)注GET和POST。
那么最簡單的web應(yīng)用是什么樣的呢?我們可以寫一個應(yīng)用,讓它一直監(jiān)聽80端口(著名的HTTP端口,幾乎所有HTTP都發(fā)送到這個端口上)。一旦它接收到等待的客戶端發(fā)送的請求連接,然后它就會回復(fù)一些簡單的HTML。
下面是程序的代碼:
import socketHOST = ''PORT = 80listen_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)listen_socket.bind((HOST, PORT))listen_socket.listen(1)connection, address = listen_socket.accept()request = connection.recv(1024)connection.sendall(b"""HTTP/1.1 200 OKContent-type: text/html
(如果上面的代碼不工作,試著將PORT改為類似8080這樣的端口。)
這個代碼接收簡單的鏈接和簡單的請求,不管請求的URL是什么,它都會響應(yīng)HTTP 200(所以,這不是一個真正意義上的web服務(wù)器)。Content-type:text/html行代碼的是header字段,header用來提供請求或者響應(yīng)的元信息。這樣,我們就告訴了客戶端接下來的數(shù)據(jù)是HTML。
請求的剖析
如果看一下測試上面程序的HTTP請求,你會發(fā)現(xiàn)它和HTTP響應(yīng)非常類似。第一行 ,在這個例子中是GET / HTTP/1.0。第一行之后就是一些類似Accept: */*這樣的頭(意思是我們希望在響應(yīng)中接收任何內(nèi)容)。
我們響應(yīng)和請求有著類似的第一行,格式是 ,在外面的例子中是HTTP/1.1 200 OK。接下來是頭部,與請求的頭部有著相同的格式。最后是響應(yīng)的實(shí)際包含的內(nèi)容。注意,這會被解釋為一個字符串或者二進(jìn)制文件,Content-type頭告訴客戶端怎樣去解釋響應(yīng)。
解決路由和模板兩大問題
圍繞建立web應(yīng)用的所有問題中,兩個問題尤其突出:
1.我們?nèi)绾螌⒄埱蟮腢RL映射到處理它的代碼上?
2.我們怎樣動態(tài)地構(gòu)造請求的HTML返回給客戶端,HTML中帶有計算得到的值或者從數(shù)據(jù)庫中取出來的信息?
每個web框架都以某種方法來解決這些問題,也有很多不同的解決方案。用例子來說明更容易理解,所以我將針對這些問題討論Django和Flask的解決方案。但是,首先我們還需要簡單討論一下MVC。
Django中的MVC
Django充分利用MVC設(shè)計模式。MVC,也就是Model-View-Controller(模型-視圖-控制器),是一種將應(yīng)用的不同功能從邏輯上劃分開。models代表的是類似數(shù)據(jù)庫表的資源(與Python中用class來對真實(shí)世界目標(biāo)建模使用的方法大體相同)。controls包括應(yīng)用的業(yè)務(wù)邏輯,對models進(jìn)行操作。為了動態(tài)生成代表頁面的HTML,需要views給出所有要動態(tài)生成頁面的HTML的信息。
在Django中有點(diǎn)讓人困惑的是,controllers被稱做views,而views被稱為templates。除了名字上的有點(diǎn)奇怪,Django很好地實(shí)現(xiàn)了MVC的體系架構(gòu)。
Django中的路由
路由是處理請求URL到負(fù)責(zé)生成相關(guān)的HTML的代碼之間映射的過程。在簡單的情形下,所有的請求都是有相同的代碼來處理(就像我們之前的例子那樣)。變得稍微復(fù)雜一點(diǎn),每個URL對應(yīng)一個view function。舉例來說,如果請求www.foo.com/bar這樣的URL,調(diào)用handler_bar()這樣的函數(shù)來產(chǎn)生響應(yīng)。我們可以建立這樣的映射表,枚舉出我們應(yīng)用支持的所有URL與它們相關(guān)的函數(shù)。
然而,當(dāng)URL中包含有用的數(shù)據(jù),例如資源的ID(像這樣www.foo.com/users/3/) ,那么這種方法將變得非常臃腫。我們?nèi)绾螌RL映射到一個view函數(shù),同時如何利用我們想顯示ID為3的用戶?
Django的答案是,將URL正則表達(dá)式映射到可以帶參數(shù)的view函數(shù)。例如,我假設(shè)匹配^/users/(?P\d+)/$的URL調(diào)用display_user(id)這樣的函數(shù),這兒參數(shù)id是正則表達(dá)式中匹配的id。這種方法,任何/users//這樣的URL都會映射到display_user函數(shù)。這些正則表達(dá)式可以非常復(fù)雜,包含關(guān)鍵字和參數(shù)。
Flask中的路由
Flask采取了一點(diǎn)不同的方法。將一個函數(shù)和請求的URL關(guān)聯(lián)起來的標(biāo)準(zhǔn)方法是通過使用route()裝飾器。下面是Flask代碼,在功能上和上面正則表達(dá)式方法相同:
@app.route('/users//')
def display_user(id):
# ...
就像你看到的這樣,裝飾器使用幾乎最簡單的正則表達(dá)式的形式來將URL映射到參數(shù)。通過傳遞給route()的URL中包含的指令,可以提取到參數(shù)。路由像/info/about_us.html這樣的靜態(tài)URL,可以像你預(yù)想的這樣@app.route('/info/about_us.html')處理。
通過Templates產(chǎn)生HTML
繼續(xù)上面的例子,一旦我們有合適的代碼映射到正確的URL,我們?nèi)绾蝿討B(tài)生成HTML?對于Django和Flask,答案都是通過HTML Templating。
HTML Templating和使用str.format()類似:需要動態(tài)輸出值的地方使用占位符填充,這些占位符后來通過str.format()函數(shù)用參數(shù)替換掉。想象一下,整個web頁面就是一個字符串,用括號標(biāo)明動態(tài)數(shù)據(jù)的位置,最后再調(diào)用str.format()。Django模板和Flask使用的模板引擎Jinja2都使用的是這種方法。
然而,不是所有的模板引擎都能相同的功能。Django支持在模板里基本的編程,而Jinja2只能讓你執(zhí)行特定的代碼(不是真正意義上的代碼,但也差不多)。Jinja2可以緩存渲染之后的模板,讓接下來具有相同參數(shù)的請求可以直接從緩存中返回結(jié)果,而不是用再次花大力氣渲染。
數(shù)據(jù)庫交互
Django有著“功能齊全”的設(shè)計哲學(xué),其中包含了一個ORM(Object Realational Mapper,對象關(guān)系映射),ORM的目的有兩方面:一是將Python的class與數(shù)據(jù)庫表建立映射,而是剝離出不同數(shù)據(jù)庫引擎直接的差異。沒人喜歡ORM,因?yàn)樵诓煌挠蛑g映射永遠(yuǎn)不完美,然而這還在承受范圍之內(nèi)。Django是功能齊全的,而Flask是一個微框架,不包括ORM,盡管它對SQLAlchemy兼容性非常好,SQLAlchemy是Django ORM的最大也是唯一的競爭對手。
內(nèi)嵌ORM讓Django有能力創(chuàng)建一個功能豐富的CRUD應(yīng)用,從服務(wù)器端角度來看,CRUD(CreateRead Update Delete)應(yīng)用非常適合使用web框架技術(shù)。Django和Flask-SQLchemy可以直接對每個model進(jìn)行不同的CRUD操作。
總結(jié):
到現(xiàn)在為止,web前端框架的目的應(yīng)該非常清晰了:向程序員隱藏了處理HTTP請求和響應(yīng)相關(guān)的基礎(chǔ)代碼。至于隱藏多少這取決于不同的框架,Django和Flask走向了兩個極端:Django包括了每種情形,幾乎成了它致命的一點(diǎn);Flask立足于“微框架”,僅僅實(shí)現(xiàn)web應(yīng)用需要的最小功能,其它的不常用的web框架任務(wù)交由第三方庫來完成。
但是最后要記住的是,Python web框架都以相同的方式工作的:它們接收HTTP請求,分派代碼,產(chǎn)生HTML,創(chuàng)建帶有內(nèi)容的HTTP響應(yīng)。事實(shí)上,所有主流的服務(wù)器端框架都以這種方式工作的(JavaScript框架除外)。但愿了解了這些框架的目的,你能夠在不同的框架之間選擇適合你應(yīng)用的框架進(jìn)行開發(fā)。