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。