Python使用Quart作为web服务器的代码实现_Python

一、quart 轻量级web框架介绍

quart 是一个异步的 web 框架，它使用 asgi 接口（asynchronous server gateway interface）而不是传统的 wsgi（web server gateway interface）。这使得 quart 特别适合用于构建需要处理大量并发连接的高性能 web 应用程序。与 flask 类似，quart 也非常灵活，可以轻松地构建 restful api、websockets、http/2 服务器推送等。

1、异步支持

由于 quart 是基于异步 io 设计的，因此你可以在处理请求时使用 async 和 await 关键字来执行异步操作，例如访问数据库或调用其他异步服务。这使得 quart 非常适合用于构建需要高并发处理的应用程序。

2、websocket支持

quart提供了对websocket协议的原生支持，使得实时通信和推送功能更加简单可行。这对于需要实时交互的应用，如聊天室、在线游戏等，具有极大的便利性。

3、与 flask 的比较

quart框架与广受欢迎的flask框架具有api兼容性，这意味着开发者可以轻松地将现有的flask应用迁移到quart上，并享受异步编程带来的好处。这一特性降低了学习成本，并使得开发者能够更快速地适应quart。

它们之间有一些关键的区别：

异步支持：quart 是基于异步 io 设计的，而 flask 是基于同步 io。这使得 quart 在处理大量并发连接时性能更好。
asgi 与 wsgi：quart 使用 asgi 接口，而 flask 使用 wsgi 接口。asgi 提供了对 http/2、websockets 和其他协议的原生支持。
性能：由于 quart 的异步特性，它在处理大量并发连接时通常比 flask 更快。
生态：flask 有一个庞大的社区和丰富的扩展库，而 quart 作为较新的框架，其生态还在不断发展中。

二、使用示例

安装 quart

示例1：返回json数据

import logging
from quart import quart, render_template, request, jsonify

app = quart(__name__)
app.logger.setlevel(logging.info)  # 设置 quart 日志记录器的级别为 info

# 返回 html 模板
@app.route('/')
async def index():
    app.logger.info('quart index load success ')
    return 'hello, quart!'


# get请求，返回json数据
@app.route('/get', methods=['get'])
async def handle_get():
    data = {'name': 'jacky', 'sex': 'male'}
    return jsonify(data), 200  


# 定义一个处理post请求的路由
@app.route('/post', methods=['post'])
async def handle_post():
    data = await request.get_json()  # 异步获取post请求的json数据
    # 假设我们只是将接收到的数据返回给客户端
    return jsonify(data), 201  # 返回状态码201表示成功创建了资源


if __name__ == '__main__':
    app.run(host='0.0.0.0', port=5000)

示例2：返回html模板

以下是一个使用quart和jinja2模板引擎的简单代码示例：

首先，确保你已经安装了quart和jinja2。你可以使用pip来安装它们（如果尚未安装）：

pip install quart jinja2

然后，创建一个简单的quart应用，该应用使用jinja2模板来渲染一个html页面。

from quart import quart, render_template, request

app = quart(__name__)

@app.route('/')
async def index():
    # 渲染index.html模板，并传递一些变量给模板
    return await render_template('index.html', name='quart user', framework='quart')

if __name__ == '__main__':
    app.run(host='0.0.0.0', port=5000)

在这个例子中，我们创建了一个quart应用，quart默认会加加载名为 templates 的文件夹中的模板。

接下来，我们定义了一个路由处理函数index，它使用render_template函数来渲染名为index.html的模板。我们还传递了两个变量name和framework给模板，这些变量将在模板中被替换。

你需要在项目的根目录下创建一个名为templates的文件夹，并在其中创建一个index.html文件，例如：

<!doctype html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="utf-8">
    <title>{{ framework }} welcome</title>
</head>
<body>
    <h1>welcome, {{ name }}!</h1>
    <p>you are using the {{ framework }} framework.</p>
</body>
</html>

在这个html模板中，{{ name }}和{{ framework }}是变量占位符，它们将被render_template函数调用时传递的实际变量值替换。

当你运行上面的quart应用并访问http://localhost:5000/时，你应该会看到一个欢迎页面，其中包含了通过jinja2模板引擎动态插入的name和framework变量的值。

示例3：websocket使用

1）创建websocket服务

from quart import quart, websocket, request

app = quart(__name__)


@app.websocket('/ws')
async def ws():
    await websocket.accept()
    while true:
        data = await websocket.receive()
        print(f"received from client: {data}")
        if data is none:  # 客户端断开连接
            break
            # 处理接收到的数据，这里我们只是简单地将数据回显给客户端
        await websocket.send(data)


if __name__ == '__main__':
    app.run(host='0.0.0.0', port=5000)

2）使用python websocket创建client端，发送和接收websocket消息

首先，确保你已经安装了websockets库。如果没有安装，你可以通过pip来安装它：

pip install websockets

import asyncio  
import websockets  
  
async def websocket_client():  
    uri = "ws://localhost:5000/ws"  
    async with websockets.connect(uri) as websocket:  
        # 发送一条消息到服务器  
        await websocket.send("hello, server!")  
          
        # 接收服务器的响应  
        response = await websocket.recv()  
        print(f"received from server: {response}")  
  
        # 可以继续发送和接收更多的消息  
        # ...  
  
# 运行客户端  
asyncio.run(websocket_client())

上面代码，首先导入了asyncio和websockets库。然后，定义了一个异步函数websocket_client，使用websockets.connect函数连接到websocket服务器。连接建立后，通过websocket.send方法发送一条消息给服务器，并通过websocket.recv方法等待并接收服务器的响应。最后，使用asyncio.run函数来运行这个异步客户端。

3）运行代码，得到如下输出

服务端

 * serving quart app 'quart_ws'
 * debug mode: false
 * please use an asgi server (e.g. hypercorn) directly in production
 * running on http://0.0.0.0:5000 (ctrl + c to quit)
[2024-06-06 18:34:20 +0800] [41216] [info] running on http://0.0.0.0:5000 (ctrl + c to quit)
[2024-06-06 18:34:25 +0800] [41216] [info] 127.0.0.1:52680 get /ws 1.1 101 - 2000
received from client: hello, server!

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