一、Web开发
Browser/Server模式目前最流行，简称BS架构。在BS架构下，客户端只需要浏览器，应用程序的逻辑和数据都存储在服务器端。浏览器只需要请求服务器，获取Web页面，并把Web页面展示给用户即可。
当然，Web页面也具有极强的交互性。由于Web页面是用HTML编写的，而HTML具备超强的表现力，并且，服务器端升级后，客户端无需任何部署就可以使用到新的版本，因此，BS架构迅速流行起来。
Web开发发展阶段：
MVC：为了解决直接用脚本语言嵌入HTML导致的可维护性差的问题，Web应用也引入了Model-View-Controller的模式，来简化Web开发。ASP发展为ASP.Net，JSP和PHP也有一大堆MVC框架。
选择Python开发Web应用，不但开发效率高，而且运行速度快。
二、HTTP协议简介
在Web应用中，服务器把网页传给浏览器，实际上就是把网页的HTML代码发送给浏览器，让浏览器显示出来。而浏览器和服务器之间的传输协议是HTTP，所以：
HTML是一种用来定义网页的文本，会HTML，就可以编写网页；
HTTP是在网络上传输HTML的协议，用于浏览器和服务器的通信。
Chrome浏览器后，打开Chrome，在菜单中选择“视图”，“开发者”，“开发者工具”，就可以显示开发者工具：
Elements显示网页的结构，Network显示浏览器和服务器的通信。我们点Network，确保第一个小红灯亮着，Chrome就会记录所有浏览器和服务器之间的通信.
当我们在地址栏输入www.bilibili.com.cn时，浏览器将显示bili的首页。在这个过程中，浏览器都干了哪些事情呢？通过Network的记录，我们就可以知道。在Network中，定位到第一条记录，点击，右侧将显示Request Headers，点击右侧的view source，我们就可以看到浏览器发给bilibili服务器的请求.
最主要的两行分析如下，第一行
GET / HTTP/1.1
GET表示一个读取请求，将从服务器获得网页数据，/表示URL的路径，URL总是以/开头，/就表示首页，最后的HTTP/1.1指示采用的HTTP协议版本是1.1。目前HTTP协议的版本就是1.1，但是大部分服务器也支持1.0版本，主要区别在于1.1版本允许多个HTTP请求复用一个TCP连接，以加快传输速度。
从第二行开始，每一行都类似于Xxx: abcdefg：
Host: www.sina.com.cn
表示请求的域名是www.bilibili.com。如果一台服务器有多个网站，服务器就需要通过Host来区分浏览器请求的是哪个网站。
继续往下找到Response Headers，点击view source，显示服务器返回的原始响应数据
HTTP响应分为Header和Body两部分（Body是可选项），我们在Network中看到的Header最重要的几行如下：
200 OK
200表示一个成功的响应，后面的OK是说明。失败的响应有404 Not Found：网页不存在，500 Internal Server Error：服务器内部出错，等等。
Content-Type: text/html
Content-Type指示响应的内容，这里是text/html表示HTML网页。请注意，浏览器就是依靠Content-Type来判断响应的内容是网页还是图片，是视频还是音乐。浏览器并不靠URL来判断响应的内容，所以，即使URL是http://example.com/abc.jpg，它也不一定就是图片。
HTTP响应的Body就是HTML源码，我们在菜单栏选择“视图”，“开发者”，“查看网页源码”就可以在浏览器中直接查看HTML源码
当浏览器读取到bilbili首页的HTML源码后，它会解析HTML，显示页面，然后，根据HTML里面的各种链接，再发送HTTP请求给新浪服务器，拿到相应的图片、视频、Flash、JavaScript脚本、CSS等各种资源，最终显示出一个完整的页面。所以我们在Network下面能看到很多额外的HTTP请求。
HTTP请求
我们来总结一下HTTP请求的流程：
步骤1：浏览器首先向服务器发送HTTP请求，请求包括：
方法：GET还是POST，GET仅请求资源，POST会附带用户数据；
路径：/full/url/path；
域名：由Host头指定：Host: www.bilibili.com
以及其他相关的Header；
如果是POST，那么请求还包括一个Body，包含用户数据。
步骤2：服务器向浏览器返回HTTP响应，响应包括：
响应代码：200表示成功，3xx表示重定向，4xx表示客户端发送的请求有错误，5xx表示服务器端处理时发生了错误；
响应类型：由Content-Type指定；
以及其他相关的Header；
通常服务器的HTTP响应会携带内容，也就是有一个Body，包含响应的内容，网页的HTML源码就在Body中。
步骤3：如果浏览器还需要继续向服务器请求其他资源，比如图片，就再次发出HTTP请求，重复步骤1、2。
Web采用的HTTP协议采用了非常简单的请求-响应模式，从而大大简化了开发。当我们编写一个页面时，我们只需要在HTTP请求中把HTML发送出去，不需要考虑如何附带图片、视频等，浏览器如果需要请求图片和视频，它会发送另一个HTTP请求，因此，一个HTTP请求只处理一个资源。
HTTP协议同时具备极强的扩展性，虽然浏览器请求的是http://www.bilibili.com/的首页，但是bilibili在HTML中可以链入其他服务器的资源，比如<img src="http://i1.sinaimg.cn/home/2013/1008/U8455P30DT20131008135420.png">，从而将请求压力分散到各个服务器上，并且，一个站点可以链接到其他站点，无数个站点互相链接起来，就形成了World Wide Web，简称WWW。
HTTP格式
每个HTTP请求和响应都遵循相同的格式，一个HTTP包含Header和Body两部分，其中Body是可选的。
HTTP协议是一种文本协议，所以，它的格式也非常简单。HTTP GET请求的格式：
GET /path HTTP/1.1
Header1: Value1
Header2: Value2
Header3: Value3
每个Header一行一个，换行符是\r\n。
HTTP POST请求的格式：
POST /path HTTP/1.1
Header1: Value1
Header2: Value2
Header3: Value3
body data goes here...
当遇到连续两个\r\n时，Header部分结束，后面的数据全部是Body。
HTTP响应的格式：
200 OK
Header1: Value1
Header2: Value2
Header3: Value3
body data goes here...
HTTP响应如果包含body，也是通过\r\n\r\n来分隔的。请再次注意，Body的数据类型由Content-Type头来确定，如果是网页，Body就是文本，如果是图片，Body就是图片的二进制数据。
当存在Content-Encoding时，Body数据是被压缩的，最常见的压缩方式是gzip，所以，看到Content-Encoding: gzip时，需要将Body数据先解压缩，才能得到真正的数据。压缩的目的在于减少Body的大小，加快网络传输。
具体参数书目：HTTP图解（my ibooks）
三、HTML简介
HTML定义了页面的内容，CSS来控制页面元素的样式，而JavaScript负责页面的交互逻辑。这里推荐一个在线学习网站w3schools
四、WSGI接口
了解了HTTP协议和HTML文档，我们其实就明白了一个Web应用的本质就是：
浏览器发送一个HTTP请求；
服务器收到请求，生成一个HTML文档；
服务器把HTML文档作为HTTP响应的Body发送给浏览器；
浏览器收到HTTP响应，从HTTP Body取出HTML文档并显示。
所以，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。Apache、Nginx、Lighttpd等这些常见的静态服务器就是干这件事情的。
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。
WSGI接口定义非常简单，它只要求Web开发者实现一个函数，就可以响应HTTP请求。我们来看一个最简单的Web版本的“Hello, web!”：
def application(environ, start_response):
start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')])
return [b'<h1>Hello, web!</h1>']
上面的application()函数就是符合WSGI标准的一个HTTP处理函数，它接收两个参数：
environ：一个包含所有HTTP请求信息的dict对象；
start_response：一个发送HTTP响应的函数。
在application()函数中，调用：
start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')])
就发送了HTTP响应的Header，注意Header只能发送一次，也就是只能调用一次start_response()函数。start_response()函数接收两个参数，一个是HTTP响应码，一个是一组list表示的HTTP Header，每个Header用一个包含两个str的tuple表示。
通常情况下，都应该把Content-Type头发送给浏览器。其他很多常用的HTTP Header也应该发送。
然后，函数的返回值b'<h1>Hello, web!</h1>'将作为HTTP响应的Body发送给浏览器。
有了WSGI，我们关心的就是如何从environ这个dict对象拿到HTTP请求信息，然后构造HTML，通过start_response()发送Header，最后返回Body。
整个application()函数本身没有涉及到任何解析HTTP的部分，也就是说，底层代码不需要我们自己编写，我们只负责在更高层次上考虑如何响应请求就可以了。
不过，等等，这个application()函数怎么调用？如果我们自己调用，两个参数environ和start_response我们没法提供，返回的bytes也没法发给浏览器。
所以application()函数必须由WSGI服务器来调用。有很多符合WSGI规范的服务器，我们可以挑选一个来用。但是现在，我们只想尽快测试一下我们编写的application()函数真的可以把HTML输出到浏览器，所以，要赶紧找一个最简单的WSGI服务器，把我们的Web应用程序跑起来。
好消息是Python内置了一个WSGI服务器，这个模块叫wsgiref，它是用纯Python编写的WSGI服务器的参考实现。所谓“参考实现”是指该实现完全符合WSGI标准，但是不考虑任何运行效率，仅供开发和测试使用。
运行WSGI服务
我们先编写hello.py，实现Web应用程序的WSGI处理函数：
# hello.py
def application(environ, start_response):
start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')])
return [b'<h1>Hello, web!</h1>']
然后，再编写一个server.py，负责启动WSGI服务器，加载application()函数：
# server.py
# 从wsgiref模块导入:
from wsgiref.simple_server import make_server
# 导入我们自己编写的application函数:
from hello import application
# 创建一个服务器，IP地址为空，端口是8000，处理函数是application:
httpd = make_server('', 8000, application)
print('Serving HTTP on port 8000...')
# 开始监听HTTP请求:
httpd.serve_forever()
确保以上两个文件在同一个目录下，然后在命令行输入python server.py来启动WSGI服务器：
启动成功后，打开浏览器，输入http://localhost:8000/，就可以看到结果了：
小结
无论多么复杂的Web应用程序，入口都是一个WSGI处理函数。HTTP请求的所有输入信息都可以通过environ获得，HTTP响应的输出都可以通过
start_response()加上函数返回值作为Body。
复杂的Web应用程序，光靠一个WSGI函数来处理还是太底层了，我们需要在WSGI之上再抽象出Web框架，进一步简化Web开发。
五、使用Web框架
了解了WSGI框架，我们发现：其实一个Web App，就是写一个WSGI的处理函数，针对每个HTTP请求进行响应。
但是如何处理HTTP请求不是问题，问题是如何处理100个不同的URL。
每一个URL可以对应GET和POST请求，当然还有PUT、DELETE等请求，但是我们通常只考虑最常见的GET和POST请求。
一个最简单的想法是从environ变量里取出HTTP请求的信息，然后逐个判断：
def application(environ, start_response):
method = environ['REQUEST_METHOD']
path = environ['PATH_INFO']
if method=='GET' and path=='/':
return handle_home(environ, start_response)
if method=='POST' and path='/signin':
return handle_signin(environ, start_response)
...
只是这么写下去代码是肯定没法维护了。
代码这么写没法维护的原因是因为WSGI提供的接口虽然比HTTP接口高级了不少，但和Web App的处理逻辑比，还是比较低级，我们需要在WSGI接口之上能进一步抽象，让我们专注于用一个函数处理一个URL，至于URL到函数的映射，就交给Web框架来做。
由于用Python开发一个Web框架十分容易，所以Python有上百个开源的Web框架。这里我们先不讨论各种Web框架的优缺点，直接选择一个比较流行的Web框架——Flask来使用。
用Flask编写Web App比WSGI接口简单,我们先用pip安装Flask,然后写一个app.py，处理3个URL，分别是：
GET /：首页，返回Home；
GET /signin：登录页，显示登录表单；
POST /signin：处理登录表单，显示登录结果。
注意噢，同一个URL/signin分别有GET和POST两种请求，映射到两个处理函数中。
Flask通过Python的装饰器在内部自动地把URL和函数给关联起来，所以，我们写出来的代码就像这样：
from flask import Flask
from flask import request
app = Flask(__name__)
@app.route('/', methods=['GET', 'POST']) # 装饰器如何关联？可以提示对应的URL？
def home():
return '<h1>Home</h1>'
@app.route('/signin', methods=['GET'])
def signin_form():
return '''<form action="/signin" method="post">
<p><input name="username"></p>
<p><input name="password" type="password"></p>
<p><button type="submit">Sign In</button></p>
</form>'''
@app.route('/signin', methods=['POST'])
def signin():
# 需要从request对象读取表单内容：
if request.form['username']=='admin' and request.form['password']=='password':
return '<h3>Hello, admin!</h3>'
return '<h3>Bad username or password.</h3>'
if __name__ == '__main__':
app.run()
运行python app.py，Flask自带的Server在端口5000上监听：
$ python app.py
* Running on http://127.0.0.1:5000/
打开浏览器，输入首页地址http://localhost:5000/,首页显示正确
再在浏览器地址栏输入http://localhost:5000/signin，会显示登录表单
输入预设的用户名admin和口令password，登录成功
小结
有了Web框架，我们在编写Web应用时，注意力就从WSGI处理函数转移到URL+对应的处理函数，这样，编写Web App就更加简单了。
在编写URL处理函数时，除了配置URL外，从HTTP请求拿到用户数据也是非常重要的。Web框架都提供了自己的API来实现这些功能。Flask通过request.form['name']来获取表单的内容。
六、使用模板
这就是传说中的MVC：Model-View-Controller，中文名“模型-视图-控制器”。
Python处理URL的函数就是C：Controller，Controller负责业务逻辑，比如检查用户名是否存在，取出用户信息等等；
包含变量{{ name }}的模板就是V：View，View负责显示逻辑，通过简单地替换一些变量，View最终输出的就是用户看到的HTML。
MVC中的Model在哪？Model是用来传给View的，这样View在替换变量的时候，就可以从Model中取出相应的数据。
上面的例子中，Model就是一个dict：
{ 'name': 'Michael' }
只是因为Python支持关键字参数，很多Web框架允许传入关键字参数，然后，在框架内部组装出一个dict作为Model。
现在，我们把上次直接输出字符串作为HTML的例子用高端大气上档次的MVC模式改写一下：
from flask import Flask, request, render_template
app = Flask(__name__)
@app.route('/', methods=['GET', 'POST'])
def home():
return render_template('home.html')
@app.route('/signin', methods=['GET'])
def signin_form():
return render_template('form.html')
@app.route('/signin', methods=['POST'])
def signin():
username = request.form['username']
password = request.form['password']
if username=='admin' and password=='password':
return render_template('signin-ok.html', username=username)
return render_template('form.html', message='Bad username or password', username=username)
if __name__ == '__main__':
app.run()
Flask通过render_template()函数来实现模板的渲染。和Web框架类似，Python的模板也有很多种。Flask默认支持的模板是jinja2，所以我们先直接安装jinja2：
$ pip install jinja2
然后，开始编写jinja2模板：
home.html
用来显示首页的模板：
<html>
<head>
<title>Home</title>
</head>
<body>
<h1 style="font-style:italic">Home</h1>
</body>
</html>
form.html -------- # 用来显示登录表单的模板，前端代码省略
signin-ok.html --------- # 登录成功的模板，前端代码省略
登录失败的模板呢？我们在form.html中加了一点条件判断，把form.html重用为登录失败的模板。
最后，一定要把模板放到正确的templates目录下，templates和app.py在同级目录下：
启动
python app.py，看看使用模板的页面效果:
使用模板的另一大好处是，模板改起来很方便，而且，改完保存后，刷新浏览器就能看到最新的效果，这对于调试HTML、CSS和JavaScript的前端工程师来说实在是太重要了。
在Jinja2模板中，我们用{{ name }}表示一个需要替换的变量。很多时候，还需要循环、条件判断等指令语句，在Jinja2中，用{% ... %}表示指令。
比如循环输出页码：
{% for i in page_list %}
<a href="/page/{{ i }}">{{ i }}</a>
{% endfor %}
如果page_list是一个list：[1, 2, 3, 4, 5]，上面的模板将输出5个超链接。
小结
有了MVC，我们就分离了Python代码和HTML代码。HTML代码全部放到模板里，写起来更有效率。
