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[Python之路] 使用装饰器给Web框架添加路由功能（静态、动态、伪静态URL）
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一、观察以下代码
以下来自 Python实现简易HTTP服务器与MINI WEB框架（利用WSGI实现服务器与框架解耦） 中的mini_frame最后版本的代码：
import timedef index():
with open("templates/index.html", 'rb') as f:
content = f.read()
return content.decode("utf-8")def login():
return "----login page----\r\n %s" % time.ctime()def register():
return "----register page----\r\n %s" % time.ctime()def application(env, start_response):
file_name = env['PATH_INFO']
if file_name == '/login.py':
start_response('200 OK', [('Content-Tpye', 'text/html')])
return login()
elif file_name == '/register.py':
start_response('200 OK', [('Content-Tpye', 'text/html')])
return register()
elif file_name == '/index.py':
start_response('200 OK', [('Content-Tpye', 'text/html')])
return index()
else:
start_response('404 NOT FOUND', [])
return "Not found page..."
我们可以看到，在前面的代码实现中，application函数中通过if...else判断来对用户的请求做判断，然后决定调用什么函数来进行处理。这是不合理的，如果支持100个请求，那么这样就需要些100个分支。
二、通过字典来实现请求与处理函数之间的映射
添加一个全局字典，用于存放 请求字符串:函数引用，例如 "/index.py" : index。
import time# 定义一个全局的字典，用来存放请求字符串与处理函数引用之间的映射关系
URL_MAP_DICT = dict()
我们假设我们已经手工加入了映射数据到这个字典中，则我们可以将application函数修改为：
def application(env, start_response):
# 从服务器获取到用户的请求字符串
file_name = env['PATH_INFO'] # 手工为字典加入映射数据
URL_MAP_DICT['/index.py'] = index
URL_MAP_DICT['/register.py'] = register
URL_MAP_DICT['/login.py'] = login try:
# 如果在字典中存在着映射，则执行响应的函数并返回结果
return URL_MAP_DICT[file_name]()
except Exception as ret:
# 如果字典中不存在映射，则返回404
start_response("404 NOT FOUND", [])
return "404 异常"
由于mini_frame是我们实现的框架， 框架一旦做好以为，我们不会轻易来修改框架的代码，而application函数是mini_frame的核心。也就是说我们不能老是通过修改application函数来添加功能。
三、使用装饰器来自动添加映射关系
为每一个实际的请求处理函数添加装饰器，在装饰器中实现将映射关系添加到字典中：
整体代码：
import time# 定义一个全局的字典，用来存放请求字符串与处理函数引用之间的映射关系
URL_MAP_DICT = dict()# 实现装饰器
def router(url):
def set_func(func):
URL_MAP_DICT[url] = func def call_func(*args, **kwargs):
return func(*args, **kwargs) return call_func return set_func@router('/index.py')
def index():
with open("templates/index.html", 'rb') as f:
content = f.read()
return content.decode("utf-8")@router('/login.py')
def login():
return "----login page----\r\n %s" % time.ctime()@router('/register.py')
def register():
return "----register page----\r\n %s" % time.ctime()def application(env, start_response):
# 从服务器获取到用户的请求字符串
file_name = env['PATH_INFO'] try:
# 如果在字典中存在着映射，则执行响应的函数并返回结果
return URL_MAP_DICT[file_name]()
except Exception as ret:
# 如果字典中不存在映射，则返回404
start_response("404 NOT FOUND", [])
return "404 异常"
为什么可以使用装饰器来实现？
因为装饰器的执行时间是在被装饰函数定义好之后立即执行，也就是在模块被导入的时候。所以服务器调用application函数的时候，所有的处理函数已经被注册到了全局字典中。
四、静态、动态、伪静态URL
静态URL：例如 www.leeoo.com/110.html，其中110.html是一个静态文件。
动态URL：例如 www.leeoo.com/search.asp?id=5，这种带有"?"的URL，一般称为动态URL，每个动态URL是一个逻辑地址，并不是对应真实服务器目录文件的。
伪静态URL：使用 www.leeoo.com/74.html这种和静态URL非常相似的URL。但是他并不是对应服务器静态文件的。例如74.html，我们可以认为74是页数，返回第74页的内容（数据来自数据库）。
在搜索引擎中，除了给钱使其排名靠前。使用静态和伪静态URL也能使SEO（搜索引擎优化）更加优化，能够提高网页在搜索引擎中的排列顺序。
要实现伪静态URL，我们需要将web_server.py进行修改：
完整服务器代码：
import socket
import re
import multiprocessingfrom dynamic import mini_frameclass WSGIServer(object):
def __init__(self):
self.headers = list()
self.status = ""
# 创建socket实例
self.tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 设置资源重用
self.tcp_server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
# 绑定IP端口
self.tcp_server_socket.bind(("", 7890))
# 开始监听
self.tcp_server_socket.listen(128) # 请求处理函数
def handle_request(self, new_socket):
# 接收请求
recv_msg = ""
recv_msg = new_socket.recv(1024).decode("utf-8")
if recv_msg == "":
print("recv null")
new_socket.close()
return # 从请求中解析出URI
recv_lines = recv_msg.splitlines()
# 使用正则表达式提取出URI
ret = re.match(r"[^/]+(/[^ ]*)", recv_lines[0])
if ret:
# 获取URI字符串
file_name = ret.group(1)
# 如果URI是/，则默认返回index.html的内容
if file_name == "/":
file_name = "templates/index.html" # 如果请求字符串不是以".html"结尾，则都认为是静态资源，直接在磁盘中读取并返回
if not file_name.endswith(".html"):
try:
# 根据请求的URI，读取相应的文件
fp = open("." + file_name, "rb")
except:
# 找不到文件，响应404
response_msg = "HTTP/1.1 404 NOT FOUND\r\n"
response_msg += "\r\n"
response_msg += "<h1>----file not found----</h1>"
new_socket.send(response_msg.encode("utf-8"))
else:
html_content = fp.read()
fp.close()
# 响应正确 200 OK
response_msg = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"
response_msg += "\r\n" # 返回响应头
new_socket.send(response_msg.encode("utf-8"))
# 返回响应体
new_socket.send(html_content)
else:
env = dict()
# 将请求的内容添加到字典中，并传递给application
env['PATH_INFO'] = file_name
body = mini_frame.application(env, self.set_response_header) # 将框架返回的status组合进response header中
header = "HTTP/1.1 %s\r\n" % self.status
# 将框架返回的响应头键值对加入到header中
for temp in self.headers:
header += "%s:%s\r\n" % (temp[0], temp[1])
# 最后加上一个分割行
header += "\r\n" # 将响应体数据加在header后面
response = header + body
# 返回给客户端
new_socket.send(response.encode("utf-8")) # 关闭该次socket连接
new_socket.close() # 该成员函数提供给web框架的applicaiton函数调用，并将status,headers设置到服务器中
def set_response_header(self, status, headers):
self.status = status
# 如果要在响应头中添加服务器信息，一定是在服务器代码中加，而不是web框架代码中加
self.headers = [("server", "mini_server v1.0")]
self.headers += headers # 开始无限循环，接受请求
def run_forever(self):
while True:
new_socket, client_addr = self.tcp_server_socket.accept()
# 启动一个子进程来处理客户端的请求
sub_p = multiprocessing.Process(target=self.handle_request, args=(new_socket,))
sub_p.start()
# 这里要关闭父进程中的new_socket，因为创建子进程会复制一份new_socket给子进程
new_socket.close() # 关闭整个SOCKET
tcp_server_socket.close()def main():
wsgi_server = WSGIServer()
wsgi_server.run_forever()if __name__ == "__main__":
main()
在之前的代码中，我们判断请求是否以".py结尾"，如果不是".py"，则认为是静态资源，例如png、css、js、html等，由服务器直接读取并返回给客户端。
而在这里，我们将file_name.endswith(".py")修改为file_name.endswith(".html")，也就是说出了html，其他的我们都认为是静态资源。当请求以"html"结尾时，我们认为是动态资源，交给mini_frame处理。
在mini_frame的代码中，我们将所有的装饰器参数修改为".html"结尾即可：
import time# 定义一个全局的字典，用来存放请求字符串与处理函数引用之间的映射关系
URL_MAP_DICT = dict()# 实现装饰器
def router(url):
def set_func(func):
URL_MAP_DICT[url] = func def call_func(*args, **kwargs):
return func(*args, **kwargs) return call_func return set_func@router('/index.html')
def index():
with open("templates/index.html", 'rb') as f:
content = f.read()
return content.decode("utf-8")@router('/login.html')
def login():
return "----login page----\r\n %s" % time.ctime()@router('/register.html')
def register():
return "----register page----\r\n %s" % time.ctime()def application(env, start_response):
# 从服务器获取到用户的请求字符串
file_name = env['PATH_INFO'] try:
# 如果在字典中存在着映射，则执行响应的函数并返回结果
return URL_MAP_DICT[file_name]()
except Exception as ret:
# 如果字典中不存在映射，则返回404
start_response("404 NOT FOUND", [])
return "404 异常"
