为什么需要Web框架？

Web框架简化了Web应用的开发流程，提供了一套标准方法来处理常见的Web开发任务：

• 路由管理：将URL映射到处理函数
• 请求处理：解析HTTP请求参数
• 响应生成：创建HTTP响应
• 模板渲染：动态生成HTML内容
• 中间件支持：处理请求前后的操作

学习价值： 通过构建自己的框架，你将深入理解Flask、Django等流行框架的工作原理

核心功能实现

class Router:
    def __init__(self):
        self.routes = {}
    
    def add_route(self, path, handler):
        self.routes[path] = handler
    
    def handle_request(self, request):
        handler = self.routes.get(request.path)
        if handler:
            return handler(request)
        return Response("404 Not Found", status=404)

# 使用示例
router = Router()
router.add_route("/", home_handler)
router.add_route("/about", about_handler)

class Request:
    def __init__(self, environ):
        self.method = environ.get('REQUEST_METHOD', 'GET')
        self.path = environ.get('PATH_INFO', '/')
        self.query = self.parse_query(environ.get('QUERY_STRING', ''))
        self.headers = self.parse_headers(environ)
    
    def parse_query(self, query_string):
        # 解析查询字符串
        return dict(qs.split('=') for qs in query_string.split('&') if '=' in qs)

class Response:
    def __init__(self, content, status=200, content_type="text/html"):
        self.content = content
        self.status = status
        self.content_type = content_type
    
    def __call__(self, environ, start_response):
        headers = [('Content-type', self.content_type)]
        start_response(f"{self.status}", headers)
        return [self.content.encode('utf-8')]

class TemplateEngine:
    def __init__(self, template_dir="templates"):
        self.template_dir = template_dir
    
    def render(self, template_name, context=None):
        context = context or {}
        path = os.path.join(self.template_dir, template_name)
        
        with open(path, 'r') as file:
            template = file.read()
        
        # 简单的变量替换
        for key, value in context.items():
            template = template.replace(f"{{{{ {key} }}}}", str(value))
        
        return template

# 在视图函数中使用
def home_handler(request):
    engine = TemplateEngine()
    content = engine.render("index.html", {"title": "Home Page"})
    return Response(content)

class PyWebFramework:
    def __init__(self):
        self.router = Router()
        self.middleware = []
    
    def add_middleware(self, middleware):
        self.middleware.append(middleware)
    
    def __call__(self, environ, start_response):
        # 创建请求对象
        request = Request(environ)
        
        # 应用中间件
        for middleware in self.middleware:
            response = middleware(request)
            if response:
                return response(environ, start_response)
        
        # 路由处理
        response = self.router.handle_request(request)
        return response(environ, start_response)

# 创建应用实例
app = PyWebFramework()

完整示例代码

下面是一个简单的Web框架实现示例：

# framework.py
import os

class Request:
    # 请求类实现...

class Response:
    # 响应类实现...

class Router:
    # 路由类实现...

class TemplateEngine:
    # 模板引擎实现...

class PyWebFramework:
    # 应用核心实现...

# 使用框架构建应用
app = PyWebFramework()

@app.router.add_route('/')
def home(request):
    return "<h1>Welcome to PyWeb!</h1>"

@app.router.add_route('/user/<username>')
def user_profile(request, username):
    return f"<h1>User Profile: {username}</h1>"

if __name__ == '__main__':
    from wsgiref.simple_server import make_server
    server = make_server('localhost', 8000, app)
    print("Serving on http://localhost:8000...")
    server.serve_forever()

进阶功能建议

总结与学习建议

通过本教程，你已经了解了如何实现一个Python Web框架的核心功能。虽然我们的实现比较简单，但它包含了现代Web框架的基本要素。

学习路径建议：

1. 从基础路由和请求处理开始
2. 逐步添加模板引擎和中间件支持
3. 实现静态文件处理功能
4. 添加数据库集成和ORM支持

深入学习建议：研究Flask和Bottle等微框架的源码，它们提供了优秀的实现范例