什么是 web 开发框架

上一节课，我们简单地认识了下 Flask 和 Django 这两个 Web 开发框架。但是限于篇幅原因有一个很重要的概念 “ 什么是 Web 开发框架？ ” 并没有在上节课讲到。这节课我们就来学习下什么是 Web 开发框架。

1. web 开发的历史

1.1 静态内容的网站

1989 年，TimBerner 提出了一种能让远隔两地的研究者们共享知识的设想。它的基本理念是：借助多文档之间相互关联形成的超文本（HyperText），连成可相互参阅的 WWW（World Wide Web）。

在互联网早期，网站的内容是静态的，浏览相同地址的页面返回的内容不会发生变化。使用 HTML 语言描述网页的内容，例如，用 HTML 描述某个网站的首页如下：

<html>
<body>
   <p>今天的日期是 2020 年 1 月 1 日</p>   
</body>    
</html>

无论什么时候去访问这个网站，网页总是显示 “今天的日期是 2020 年 1 月 1 日”，如果用户希望访问网页的时候能够实时显示今天的日期，就无法实现这样的功能了。

由于网页的内容是不发生变化的，因此 早期互联网站只能用于共享静态的文档 ，无法实现复杂的应用。

1.2 早期的动态网站

后来，互联网得到了飞速的发展，人们 不再满足网页只有静态文本的形式 ，于是开发动态网页的技术就应运而生了，例如专用于开发动态网页的 PHP 编程语言。1995 年，Rasmus Lerdorf 发明了 PHP 编程语言。PHP 是在服务器端执行脚本语言，它输出 HTML 文本返回给浏览器。

图片描述

使用 PHP 开发的网页，网页内容是运行时刻动态生成的 。在上面的例子中，很容易实现实时显示今天的日期的功能，PHP 脚本通过调用 date () 函数获取当前日期，即可生成包含有当前日期的 HTML 文件。

1.3 web 开发需要越来越多的编程

在互联网早期，网站中的主要内容由静态页面构成，开发一个网站并不需要太多的编程工作，网站开发人员会编写 HTML 文件即可，很多网站甚至于不需要程序员的参与。

随着互联网的发展，网站的功能越来越复杂，网站提供的功能日趋丰富，网站更像是一个本地应用程序，而不是单纯展示内容的网页。在这个时期，开发 Web 需要编写大量的程序，一个复杂的 Web 开发项目包含有数万行、甚至于数十万行的源代码，也就是说，写一个网站开始变得越来越 “ 麻烦 ”。

不仅是麻烦，而且网站开发需要进行大量的重复性工作，比如说网站 A 需要开发一个后台管理系统，网站 B 也需要后台管理系统。后台管理系统功能的实现逻辑又非常相似，我们开发两个网站就要写两套后台管理系统的代码，极大地增加了程序员的工作量。

既然是这样，我们为什么不能把网站开发中这些相似甚至一样的功能抽离出来，封装在一起，等到需要的时候再调用呢？

那个时候的程序员非常有效率，说干就干，他们把大量的相似性功能封装起来，等到需要使用的时候进行调用，于是就慢慢地形成的 “ 框架 ” 的概念。

2. 什么是 Web 开发框架

其实框架这个词并不是 Web 开发领域所首创，他最早出现在软件开发行业中，一开始 “框架” 是这样被定义的： 框架是一种提供了可重用的公共结构的技术，为构建新的应用程序提供了极大的便利 。

例如：在桌面应用程序开发的领域，微软公司的 Visual Studio C++ 为应用程序生成框架，基于 VC++ 应用程序框架可以大大地提升桌面程序的开发效率。

而随着 Web 开发项目的复杂度的日益提升，软件开发中的框架技术被引入到 Web 开发领域。 Web 开发框架是用于进行 Web 开发的一套软件架构 ，Web 框架为 Web 应用程序提供了基础的功能。开发人员在 Web 框架的基础上实现自己的业务逻辑，基于 Web 框架开发应用， 开发人员只需要专注应用的业务逻辑，非业务逻辑的基础功能则由框架提供，从而提升开发效率 。

3. web 开发框架的主要作用

3.1 利用 web 开发框架简化应用开发

Web 框架的主要作用是减轻 Web 应用开发的工作量 。使用 Web 框架进行 Web 开发的时候，在进行路由分发、页面模板、数据缓存、数据库访问等方面，不需要自己再重新实现，而是将业务逻辑相关的代码写入框架就可以。

下面通过一个具体的例子说明，Web 框架是如何减轻 Web 应用开发的工作量。

3.2 论坛系统概述

一个论坛系统由如下数据构成：

主题，每个主题包含有标题和内容，使用 topicID 标识该主题；
用户，每个用户包含姓名和密码，使用 userID 标识该用户。

假设论坛的域名是 www.bbs.com，它向外界提供了若干可访问的 URL：

URL	功能
http://www.bbs.com/topics/12373	访问 topicID 为 12373 的主题
http://www.bbs.com/users/1353	访问 userID 为 1353 的用户页面

3.3 处理页面的函数

在服务器端有两个处理页面函数：

函数 showTopic（topicID） ：

处理形式为 /topics/xxx 的页面请求，xxx 为 topicID；
根据 topicID 返回对应的 topic 的内容；

函数 showUser（userID） ：

处理形式为 /users/xxx 的页面请求，xxx 为 userID；
根据 userID 返回对应的 user 的内容。

3.4 服务端处理流程

假设浏览器访问 URL http://www.bbs.com/topics/12373，处理的逻辑如下图所示：

图片描述

服务端收到 /topics/12373 的页面请求；
查询合适的函数处理路径为 /topics/12373 的页面；
- showTopic 处理形式为 /topics/xxx 的页面请求；
- showUser 处理形式为 /users/xxx 的页面请求；
- 因此选择 showTopic 来处理此次页面请求。
- 将页面路径拆分为 /topics 和 12373，把 12373 作为 topicID；
将 topicID 传递给 showTopic，执行该函数。

对每一个页面处理请求都需要进行如上的 4 步处理，在这 4 个步骤中，只有第 4 步才是应用关心的业务逻辑。如果基于 Web 框架开发 Web 应用， Web 框架完成第 1 步、第 2 步、第 3 步的工作，应用程序完成第 4 步的工作 。即应用程序只需要编写具体处理页面的函数，其余繁琐的、与业务无关的工作交给 Web 框架，因此使用 Web 框架可以大大地减轻开发的工作量。

4. 小结

本节课讲解了 Web 开发框架的概念，使用思维导图描述如下：

图片描述

引入 Web 开发框架的目的： 让开发人员只需要专注应用的业务逻辑，非业务逻辑的基础功能则由框架提供，从而提升开发效率 。通过一个具体的例子，演示了 Web 开发框架处理请求的步骤。