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[深度分析] Python Web 开发框架 Bottle(作者 @Sunng)

发布时间:2010-10-17 00:06:08, 关注:+28875, 赞美:+42, 不爽:+12

本文标签: bottle pylons gae

原始出处: Sunng

Bottle是一个非常精致的WSGI框架,它提供了 Python Web开发中需要的基本支持:URL路由,Request/Response对象封装,模板支持,与WSGI服务器集成支持。整个框架的全部代码约有 2000行,它的核心部分没有其他任何依赖,只要有Python环境就可以运行。

Bottle适用于小型的Web开发,在应用程序规模比较小的情况下可以实现快速开发。但是由于自身功能所限,对于大型的Web程序,Bottle的功能略显不足,程序员需要手动管理模块、数据库、配置等等,与Pylons等框架相比Bottle的优势就难以体现出来了。

快速入门

通过一个简单的、典型的例子描述Bottle的使用:

from bottle import Bottle, run, mako_view, request

myapp = Bottle()

@myapp.get('/hello/:name/:count#\\d+#')
@mako_view('hello')
def hello(name, count):
    ip = request.environ.get('REMOTE_ADDR')
    return dict(n=name, c=int(count), ip=ip)

run(app=myapp)

我们创建一个Bottle对象,通过decorator配置一条路由记录。Bottle的url映射支持具名参数,“/hello/:name/:count#\\d+#” 格式的参数,可以匹配/hello/(.+?)/(\d+?)的 URL。在方法体中,通过environ字典获得客户端IP,这个操作和其他WSGI框架是一致的。接着通过一个字典类型将Model数据传递给 View。View模板通过decorator定义,采用mako模板引擎实现,模板名为hello,他表示在当前目录下一个名叫hello.tpl的文 件。

剖析

Bottle主要可以分成4个模块:

  • Router和WSGI Application
  • Request和Response, Web helpers
  • Template Adapters
  • WSGI Server Adapters

Router和WSGI Application

一个Bottle对象是一个标准的WSGI App,这使他可以与很多WSGI Server集成。每个app下管理一个Router用于针对URL映射到handler方法。根据Python decorator的特性,路由规则是在程序启动时自动执行的。

Bottle的route方法用于注册handler到router中。除此以外,还有很多function currying帮助您简单地路由GET / POST 等特定HTTP方法。

Bottle最近以来支持了hook,可以注册一些方法在每个请求之前、或之后执行。

当接受一个HTTP请求时,WSGI Server会调用WSGI App的wsgi方法。它的流程是:

  1. 根据标准的WSGI接口规范,从WSGI environ中生成一个Request对象,初始化一个response对象。
  2. 在寻找方法之前,实际上Bottle会自动执行您注册的before_hook。(Bottle._add_hook_wrapper)
  3. 根据request.path的URL在router中寻找对应的handler方法(Bottle.match_url, Router.match)。这一步中除了找到合适的handler方法,还要负责提取url中的具名参数,将结果以tuple的形式返回。
  4. 以返回的方法和参数,执行handler,获得返回值。
  5. 执行所有的after_hooks。
  6. 根据返回的不同类型,写入Response的头部。在这一步,Bottle还会应用一些filter,在Bottle中,filter是用于处理 handler返回类型的。例如,一个典型的filter即内置的dict2json,他将handler返回的dict类型自动换成 json。(Bottle._cast)
  7. 根据返回的HTTP状态码,对handler返回对象进行处理。调用WSGI Server的start_response方法将返回对象写给客户端。

Request和Response, Web helpers

Bottle对HTTP的请求和响应封装了Request和Response对象。它采用threadlocal的方式,由Bottle app管理生命周期。您可以在声明handler方法时不必像Java Servlet那样将他们以参数传入,这样增加了方法设计的灵活性,也使得单元测试变得相对轻松。

Request对象是对WSGI environ属性的封装,可以从中取得的属性取决于WSGI Server对PEP333的实现。

关于Request API,可以参考文档

类似的,可以参考Response API了解如何对HTTP响应进行操作

和很多Web框架一样,你不必手动去设置HTTP重定向,helper方法会简化这些操作:abort, redirect, static_file。当然,你也可以自己创建一些helper。

Template Adapters

template方法用于渲染视图,您可以使用不同的模板实现:mako, jinja2, cheetah, simpletal以及Bottle自己的简单实现。

view作为一个decorator可以简化模板的选择。与route类似,作者也提供了一些function currying来支持mako_view这样简便的写法。

Server Adapters

Bottle的Server Adapters简直可以说是WSGI Server的博览会,从这里您可以了解目前比较流行的WSGI实现:

  • flup
  • wsgiref
  • cherrypy
  • paste
  • fapws3
  • tornado
  • Google Appengine
  • twisted
  • diesel
  • meinheld
  • gunicorn
  • eventlet
  • gevent
  • rocket

当然,这些不是全部,如果要使用不在其中的WSGI Server,您只需实现一个ServerAdapter的run方法即可,需要做的就是将Bottle app传给server并启动它。

内置的run方法用于启动服务,您还可以指定一个reloader参数使Bottle在后台检查源文件的修改情况,实现热加载。
除了run方式的启动,由于Bottle app本身就是一个符合标准的WSGI app,所以也可以通过一些服务器特有的方式启动服务,例如gunicorn:

gunicorn -w 2 -D -b 127.0.0.1:18080 module:app

实战Middlewares

Middleware是WSGI的重要概念http://www.python.org/dev/peps/pep-0333 /#middleware-components-that-play-both-sides 借助一些成熟的middleware可以添加一些Bottle目前不具备的功能:没错,Session。

Session Middleware最著名的选择叫做Beaker,要其用Beaker,只需要一个装饰器模式的App声明即可,您可以参考Beaker的文档.

Pylons以使用Middleware著称,而除了Routing这样核心的Middleware,包括Beaker和Authkit都可以应用在Bottle程序上。

App Mounting

Bottle的App提供一个很有用的mount方法帮助你将Web应用模块化。您可以将一个Bottle App挂载到一个父App上的某个路径,以父App启动后,父App可以为子App在一个路径下提供路由。

不过你会遇到这样的问题:

child = Bottle()

@child.get("/")
def hello():
    return "hello world"

parent = Bottle()
parent.mount(child, "/child")

很自然的,您希望打开浏览器访问http://localhost:8000/child可能看到hello world,然后却得到404.这个问题不难察觉,于是访问http://localhost:8000/child/,工作正常。

我曾给作者提过这个问题http://github.com/defnull/bottle/issues#issue/88,(补一 句,Bottle的作者少有的Nice,对你提出的问题他通常都会认真解答),作者提了一个重定向的方式,不过还是没有决定把它直接加进mount方法 里。

那么,我们需要一个新的mount来支持http://localhost:8000/child

def mount(parent, child, path):
    parent.mount(child, path)
    @parent.get(path)
    def redir():
        redirect(path+"/")

Google AppEngine

因为有WSGI标准,你可以用Bottle开发Google AppEngine程序。您只需要在handler文件中加入这样的代码即可:

from google.appengine.ext.webapp.util import run_wsgi_app
def main():
    run_wsgi_app(my_bottle_app)

if __name__ == '__main__':
    main()

依赖?Bottle本身是self-contained,不过你可能还需要一个强大一些的模板引擎来完成你的应用,比如Mako。这样,你需要把依赖和自己的程序一起上传到GAE。对于Mako来说,除了它自己,还依赖marksave,别忘了它。

以上就是我对Bottle的理解和使用心得,希望您在合适的场景下使用Bottle,只有这样,才能感受到这个框架所带来的乐趣。

作者:Sunng http://sunng.info/blog

Web developer, Java software developer, Linux desktop user, FOSS fan;

Biography

  • Software Developer, Shanda Interactive Entertainment, Shanghai, China, 2009-
  • Internship, Technique Support (Rich Client Development) at IBM China Research Laboratory, Beijing, China, 2008
  • Bachelor from Department of Geographic Information Science, Nanjing University, Nanjing, China, 2005-2009;

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  • Twitter / http://twitter.com/sunng

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