Web应用及框架¶
作为一种适用于快速原型以及大型项目的强大脚本语言，Python在Web应用开发中被广泛使用。
上下文环境¶
框架¶
大体上来说，web框架包含了各种库的集合，以及用于定制代码实现web应用（比如一个交互式的web站点）的主处理器。大部分的web框架包含了各种模式以及工具来实现以下几点：
- URL路由
- 匹配到来的HTTP请求到特定的Python代码来执行相应逻辑
- 请求响应对象
- 对接收自或发送给用户浏览器的信息进行包装
- 模板引擎
- 用于分离实现应用逻辑的Python代码和产生的HTML（或其他形式）输出
- 开发时使用的web服务器
- 在开发机上运行HTTP服务器可以进行快速开发；当文件更新时，通常会自动重载服务端代码。
Django¶
Django 是一个“内置电池”的web应用框架，对于创建面向内容的站点来说是一个极好的选择。通过提供大量开箱即用的工具和模式，Django旨在鼓励以最佳实践方式编写代码的同时，可以快速构建复杂的、数据库驱动的web应用。
Django有着一个活跃的大型社区，有许多预先构建好的 可复用模块 可以用来构建新的项目，抑或通过定制来达到你的要求。
当今大多数新的Python web应用都是使用Django来构建的。
Flask¶
Flask 是Python中的一个 “微框架”，对于构建小型的应用、API或者web服务，这是一个极好的选择。
使用Flask构建应用在很大程度上就和编写标准Python模块差不多，除了要绑定路由到一些函数之上。这种方式棒极了。
Flask并没有向你提供可能会用到的所有功能，而是实现了web应用框架中大部分常用的核心组件，比如URL路由、请求响应对象和模板。
如果采用Flask，你可以根据自己爱好来为你的应用选择其他任何组件。比如，Flask并没有内建数据库访问或者表单的生成与验证。
这样做其实很好，因为很多web应用并不需要这些特性。对于那些需要这些特性的项目而言，有许多 扩展 可以满足你的需求。又或者你可以使用任何你想用的库！
对于那些不太适用Django的Python web应用来说，Flask是默认的选择。
Web服务器¶
WSGI服务器¶
独立的WSGI服务器往往比传统的web服务器使用更少的资源，并且提供更高的性能 [3] 。
Gunicorn¶
Gunicorn （Green Unicorn）是一个用来驱动Python应用的WSGI服务器，纯Python实现。与其他Python web服务器不同，它有着非常体贴的接口，并且非常易用和配置。
Gunicorn有着很明智合理的默认配置。然而，一些其他服务器，例如uWSGI，虽然有着惊人的可定制性，但也因此变得更加难以高效使用。
对于如今新的Python web应用而言，Gunicorn是更加推荐的选择。
服务端最佳实践¶
当前主流部署Python应用的方式主要是采用如 Gunicorn 的WSGI服务器，然后直接或间接的放置在轻量级web服务器，如 nginx 后面。
WSGI服务器主要是用于Python应用的处理，与此同时，web服务器则处理更适合它的任务，比如静态文件服务、请求路由、DDoS保护以及基本认证。
托管部署¶
平台即服务（PaaS）是一种云计算基础设施的类型，会抽象并管理基础设施、路由以及web应用的扩展。使用PaaS时，应用开发者可以聚焦于编写应用代码而不用关心部署的细节。
模板¶
大多数WSGI应用会以HTML或其他标记语言作为HTTP请求的响应。关注点分离的概念建议我们采用模板，而不是直接从Python中产生文本内容。模板引擎管理着一系列的模板文件，采用层次系统和包含系统来避免不必要的重复，并负责渲染（生成）实际的内容，利用应用产生的动态内容来填充模板的静态内容。
由于模板文件有时会由设计人员或者前端开发者来编写，因此处理起不断增长的复杂性会很困难。
对于如何把应用中的动态内容传递给模板引擎和模板本身，有一些通用且好的实践可供参考：
- 应当只把渲染时必要的动态内容传递给模板文件。避免传递额外的内容“以防万一”：添加缺失的变量远比移除一个不用的变量要容易。
- 许多模板引擎允许在模板中使用复杂的语句或赋值，并且还允许在模板中调用Python代码。这种便捷会导致复杂性的不可控，进而使得很难找到bug。
- 通常情况下需要把Javascript模板与HTML模板混合。对于这种设计来说，一个明智的方式是把需要由HTML模板传递变量内容到JavaScript代码的部分隔离。。
Jinja2¶
Jinja2 是一个得到普遍好评的模板引擎。
它采用基于文本的模板语言，这样就可以用于生成任何类型的标记语言，不仅仅是HTML。Jinja2允许定制过滤器、标签、测试以及全局内容。相比于Django的模板系统，Jinja2有许多的改进。
这里是Jinja2中一些重要的HTML标签：
{# 这是注释 #}
{# 下一个标签是变量输出 #}
{{title}}
{# 块标签，通过继承可以被其他html代码替换 #}
{% block head %}
<h1>This is the head!</h1>
{% endblock %}
{# 迭代输出数组 #}
{% for item in list %}
<li>{{ item }}</li>
{% endfor %}
接下来的代码清单是一个与Tornado服务器结合的web站点示例。Tornado使用起来并不复杂。
# 导入Jinja2
from jinja2 import Environment, FileSystemLoader
# 导入Tornado
import tornado.ioloop
import tornado.web
# 载入模板文件 templates/site.html
TEMPLATE_FILE = "site.html"
templateLoader = FileSystemLoader( searchpath="templates/" )
templateEnv = Environment( loader=templateLoader )
template = templateEnv.get_template(TEMPLATE_FILE)
# 用于渲染的著名电影列表
movie_list = [[1,"The Hitchhiker's Guide to the Galaxy"],[2,"Back to future"],[3,"Matrix"]]
# template.render() 返回包含有渲染后html的字符串
html_output = template.render(list=movie_list,
title="Here is my favorite movie list")
# 主页的处理器
class MainHandler(tornado.web.RequestHandler):
def get(self):
# 返回渲染后的模板字符串到浏览器
self.write(html_output)
# 设定路由 (127.0.0.1:PORT/)
application = tornado.web.Application([
(r"/", MainHandler),
])
PORT=8884
if __name__ == "__main__":
# 设置服务器
application.listen(PORT)
tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()
base.html 文件可以作为所有站点页面的基础，这些站点页面实现其中的内容块即可。
<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN">
<html lang="en">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
<head>
<link rel="stylesheet" href="style.css" />
<title>{{title}} - My Webpage</title>
</head>
<body>
<div id="content">
{# 下一行会由site.html模板中的内容填充 #}
{% block content %}{% endblock %}
</div>
<div id="footer">
{% block footer %}
© Copyright 2013 by <a href="http://domain.invalid/">you</a>.
{% endblock %}
</div>
</body>
下一代码清单是我们Python应用载入的的站点页面（ site.html ），该页面扩展了 base.html 。内容块会自动嵌入到 base.html 页面对应的块中。
<!{% extends "base.html" %}
{% block content %}
<p class="important">
<div id="content">
<h2>{{title}}</h2>
<p>{{ list_title }}</p>
<ul>
{% for item in list %}
<li>{{ item[0]}} : {{ item[1]}}</li>
{% endfor %}
</ul>
</div>
</p>
{% endblock %}
对于新的Python web应用，Jinja2是比较推荐的模板库。
Chameleon¶
Chameleon 页面模板是一个HTML/XML模板引擎，该引擎实现了 模板属性语言 (TAL) 、 TAL表达式语法 (TALES) 和 宏扩展TAL (Metal) 语法。
Chameleon可用于Python 2.5及以上版本（包括3.x和pypy），常用于 Pyramid框架 。
页面模板会在你的文档结构中添加特殊的元素属性和文本标记。通过使用一组简单的语言构造，你可以控制文档流、元素的重复、文本的替换和转化。由于是基于属性的语法，未渲染的页面模板是合法的HTML，所以可以在浏览器中查看，也可以在WYSIWYG的编辑器中编辑。这使得与设计师来回的协作，以及在浏览器中使用静态文件构建原型变得更加容易。
基本的TAL语言可以很容易的从下面的例子中了解：
<html>
<body>
<h1>Hello, <span tal:replace="context.name">World</span>!</h1>
<table>
<tr tal:repeat="row 'apple', 'banana', 'pineapple'">
<td tal:repeat="col 'juice', 'muffin', 'pie'">
<span tal:replace="row.capitalize()" /> <span tal:replace="col" />
</td>
</tr>
</table>
</body>
</html>
<span tal:replace=”expression” /> 是插入文本的模式，它是如此常见，以至于当你不需要保证未渲染的模板严格合法时，你可以使用更加简短可读的语法来替换，即 ${expression} ，具体如下：
<html>
<body>
<h1>Hello, ${world}!</h1>
<table>
<tr tal:repeat="row 'apple', 'banana', 'pineapple'">
<td tal:repeat="col 'juice', 'muffin', 'pie'">
${row.capitalize()} ${col}
</td>
</tr>
</table>
</body>
</html>
但是请记住完整的 <span tal:replace=”expression”>Default Text</span> 语法还允许在未渲染的模板中包含默认内容。
由于Chameleon来自Pyramid世界，所以并未广泛使用。
Mako¶
Mako 是一种会编译为Python的模板语言，以达到性能最大化。它的语法和API借鉴于其他模板语言（比如Django和Jinja2）最好的部分，它是 Pylons and Pyramid web框架包含的默认模板语言。
Mako模板示例如下：
<%inherit file="base.html"/>
<%
rows = [[v for v in range(0,10)] for row in range(0,10)]
%>
<table>
% for row in rows:
${makerow(row)}
% endfor
</table>
<%def name="makerow(row)">
<tr>
% for name in row:
<td>${name}</td>\
% endfor
</tr>
</%def>
要想渲染一个最基本的模板，你可以这样做：
from mako.template import Template
print(Template("hello ${data}!").render(data="world"))
在Python web社区，Mako备受推崇。
参考
| [1] | mod_python项目已死 |
| [2] | mod_wsgi vs mod_python |
| [3] | Python WSGI服务器基准测试 |
