在学习Django之前了解Web框架本质，有助于搞清楚Django框架中各文件的作用。
一、客户端和服务端
在我们访问网页的时候，我们输入网址（URL），然后得到了一个页面。实际上对于浏览器和服务器来说，发生的是一个客户端和服务端交换信息的过程。浏览器就是客户端，服务器就是服务端。而它们本质上都是socket。所以当我们通过浏览器发送请求的时候，服务端那里本质上是这样一个状态：
import socket
sock = socket.socket() # 建立一个socket对象
sock.bind(('127.0.0.1', 8086)) # 绑定地址和端口
sock.listen(5) # 同时允许5各客户访问
# 循环等待
while True:
conn, addr = sock.accept() # 如无访问则会卡在这里，有访问则建立连接
data = conn.recv(8096) # 接收到信息，最大8096bit
conn.send(b'data received') # 返回信息
conn.close() # 关闭连接
运行该代码后，经测试使用Edge无效，但IE可以接收到返回的数据。
但其实目前为止，接收的消息跟发送的消息无任何联系，因为无论给这个服务端发什么信息，它都只会回一个“data received”。
因此为了让客户端和服务端能够识别和处理不同的信息，我们规定了一些协议，这些协议实际就是数据的表示方式，它规定了发送和接收的数据要遵循什么样的格式，要包含哪些必要的内容。比如http协议。
http协议包含了请求头和请求体。在上段代码的第11行插入一句print(data)，我们可以知道浏览器给我们发送了什么信息。整理后如下：
GET / HTTP/1.1
Accept: text/html, application/xhtml+xml, image/jxr, */*
Accept-Language: zh-Hans-CN,zh-Hans;q=0.8,ja;q=0.6,en-US;q=0.4,en;q=0.2
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64; Trident/7.0; rv:11.0) like Gecko
Accept-Encoding: gzip, deflate
Host: 127.0.0.1:8086
Connection: Keep-Alive
这段数据实际上是一段Bytes类型的字符串，在末端有两个\r\n，即windows下的换行。所以，在浏览器发送的数据中，两个换行前的数据都是请求头，后的都是请求体。
上述信息是访问http://127.0.0.1:8086返回的数据，若在地址后加一个/index?p=12，则该数据会显示在第一行的GET /后面，即GET /index?p=12。这就是GET请求。若访问为POST请求，则数据的第一行只显示POST /index，参数p=12会显示在请求体（即两个换行之后）中。
除了请求头和请求体外，还有响应头和响应体。浏览器给服务器发送了请求头和请求体，然后服务器根据这些信息返回了响应头和响应体。而响应体实际上就是我们看到的页面，它本质上是一串字符串，被浏览器解析后变成了漂亮的图文。
所以实际上上一段代码中我们的响应数据只有响应体（”data received”），缺少响应头，是不规范的。
在conn.send(b"data received")前加一句conn.send(b"HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\n")，此时响应消息包含了响应头（”HTTP/1.1 200 OK”），Edge浏览器也可以接收到信息了。
二、功能封装
现在来解决一下上面的遗留问题。上一段代码虽然包含了请求头、请求体，响应头、响应体，能够发送信息并接收信息，但并没什么卵用，因为无论URL后面的请求信息是什么，服务端只会义无反顾地返回一个“data received”。
所以，实际上我们可以在拿到客户端发送的请求信息后先解析一番，根据不同的请求信息做出不同的反应，即返回不同的响应信息。
以请求信息为例，先将请求头和请求体分割，分隔符是\r\n\r\n，然后观察请求头，以\r\n分割，再观察，发现除了第一行外，其余几行实际都是键值对，以:分隔。
此处我们当然可以拿到键值信息然后处理，但为了方便，我们暂不处理这些键值对了，只看第一行。
第一行很明显以空格分隔，所有可以用空格分割，拿到三个信息，分别是请求方式，url，和协议。此时我们可以通过判断url来返回不同的响应信息了。如下：
import socket
sock = socket.socket()
sock.bind(('127.0.0.1', 8086))
sock.listen(5)
while True:
conn, addr = sock.accept()
data = str(conn.recv(8096), encoding='utf8')
headers, body = data.split('\r\n\r\n')
hd_ls = headers.split('\r\n')
method, url, protocol = hd_ls[0].split(' ')
conn.send(b'HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\n')
if url == '/test':
conn.send(b'test successful')
else:
conn.send(b'404 not found')
conn.close()
此处只处理了两种信息，如果是http://127.0.0.1:8086/test则返回test successful，如果不是，就返回404 not found。
注意，此时代码将所有功能，包括接收请求、处理请求、发送响应都放在了一起，如果url有很多种，则看上去会很乱，我们可以把不同的功能封装到不同的区域。
比如，对于不同的url，我们可以将不同的处理代码封装成不同的函数，然后设立一个列表，将url和函数名组合起来，如下：
def f1(request):
return b'visiting f1'
def f2(request):
return b'visiting f2'
routers = [
('/xxx', f1),
('/ooo', f2)
]
此处函数的返回值可以是不同的页面信息，在此有所简化。但函数主体实际是要处理客户端发来的各种请求信息的，所以要加一个参数request，接收的就是各种请求数据，然后在函数主体内进行处理。
假设我们有一个HTML文件（”index.html”）：
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>LOGIN</title>
</head>
<body>
<h1>用户登录</h1>
<form action="#">
<p>用户名：<input type="text" /></p>
<p>密 码：<input type="password" /></p>
</form>
</body>
</html>
我们就可以在某个函数里以二进制形式打开这个文件，（进行处理），然后返回给客户端。
def f1(request):
with open('index.html', 'rb') as file:
d = file.read()
return d
def f2(request):
return b'visiting f2'
routers = [
('/xxx', f1),
('/ooo', f2)
]
这样同理，不同的函数可以根据需要打开处理相同的或者不同的文件。一个只有两个页面的“网站”就做好了。代码整体如下：
import socket
def f1(request):
with open('index.html', 'rb') as file:
d = file.read()
return d
def f2(request):
return b'visiting f2'
routers = [
('/xxx', f1),
('/ooo', f2)
]
def run():
sock = socket.socket()
sock.bind(('127.0.0.1', 8086))
sock.listen(5)
while True:
conn, addr = sock.accept()
data = str(conn.recv(8096), encoding='utf8')
headers, body = data.split('\r\n\r\n')
hd_ls = headers.split('\r\n')
method, url, protocol = hd_ls[0].split(' ')
conn.send(b'HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\n')
func = None
# 遍历routers，找到合适的那一个url后整个循环就可以关闭了
for item in routers:
if item[0] == url:
func = item[1]
break
if func:
response = func(data)
else:
response = b'404 not found'
conn.send(response)
conn.close()
if __name__ == '__main__':
run()
三、页面模板
由上一节我们可以看出，此处的index.html实际上起到的只是一个普通文件的作用，它可以是任何文件，任何后缀名，并不非得是html。
那么既然如此，我们在index.html中改一点东西，如下：
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>LOGIN</title>
</head>
<body>
<h1>用户登录</h1>
<form action="#">
<p>用户名：<input type="text" /></p>
<p>密 码：<input type="password" /></p>
<p>时 间：[% time %]</p>
</form>
</body>
</html>
[% time %]的符号实际上可以随便定义。然后在函数部分做如下改动：
def f1(request):
# 注意打开方式改变了
with open('index.html', 'r', encoding='utf8') as file:
d = file.read()
import time
ct = time.time()
d = d.replace('[% time %]', str(ct))
return bytes(d, encoding='utf8') # 将字符串转为字节
def f2(request):
return b'visiting f2'
routers = [
('/xxx', f1),
('/ooo', f2)
]
此时间隔访问http://127.0.0.1:8086/xxx时，页面时间信息会产生变化了，当然显示方式可以更直观，但原理相同。
所以index.html充当了一个模板的作用，可以根据需要改变页面信息，这就是一个简单的动态网页了。
而且被替换的可以是任何信息，python处理的字符串中可以包含tr td等页面标签，通过格式化在页面里插入表格等结构，表格内容可以是数据库数据，这样每当数据库数据发生变化，页面表格内容就会发生变化。
四、第三方渲染
在上一节中，我们在替换模板信息的时候，用到了自己定义的符号[% time %]，但我们要自己创建规则很麻烦，所幸有人已经造好了轮子。python的第三方库jinja2可以用来渲染网页，即替换信息。
我们新建一个网页文件stulist.html，如下：
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>STUDENTS</title>
</head>
<body>
<table border="1">
<tr>
<th>Name</th>
<th>Sex</th>
<th>Age</th>
</tr>
{% for row in stu_ls %}
<tr>
<td>{{row.name}}</td>
<td>{{row.sex}}</td>
<td>{{row.age}}</td>
</tr>
{% endfor %}
</table>
<p>From {{user}}</p>
</body>
</html>
其中的符号要遵循既定的规则。再在python代码中修改如此：
def f1(request):
with open('index.html', 'r', encoding='utf8') as file:
d = file.read()
import time
ct = time.time()
d = d.replace('[% time %]', str(ct))
return bytes(d, encoding='utf8')
def f2(request):
with open('stulist.html', 'r', encoding='utf8') as file:
df = file.read()
# 该数据可以从数据库或者文件中获得
students = [
{'name': 'FMY', 'sex': 'male', 'age': 20},
{'name': 'XLY', 'sex': 'female', 'age': 48},
{'name': 'FZR', 'sex': 'male', 'age': 47}
]
from jinja2 import Template
template = Template(df)
# 参数名即模板中的变量名
dt = template.render(stu_ls=students, user='Nobody')
return dt.encode('utf8')
routers = [
('/xxx', f1),
('/ooo', f2)
]
这样，我们就不用自己写代码渲染了。只要我们遵循了既定规则，第三方库会帮我们渲染。
但实际上在Django中我们也没用到jinja2去渲染，它使用了不同的渲染方法。但原理相同，只要我们使用规则写模板，就可以实现自动渲染。