英文原文：http://jeffknupp.com/blog/2014/03/03/what-is-a-web-framework/ 在原文基礎上加上了自己在翻譯過程中，查看的資料和自己的一些理解，同時簡化了一些不好理解的地方和加入了一些通俗易懂的語言。
統一詞匯：
- web：網絡
- application：應用（編程語言寫的程序）
- web application：網絡應用（編程語言寫的程序，用於處理網絡上的數據）
- request：請求
- response：響應
什么是web框架？
Web application frameworks(網絡應用框架)，簡稱：web框架，用於構建web應用。不管是簡單的博客網站，還是復雜的AJAX應用，每一個頁面都是通過代碼生成。我發現許多開發者喜歡學習web框架，像：Flask或Django。但是，他們卻不真正理解什么是web框架、web框架的目的是什么、web框架是如何工作的。這篇文章，我將探究web框架中的那些不為人知的基本原理（通過探究，解答上面的三個問題）。讀完這篇文章，你可以完全理解什么是web框架，為什么web框架這么重要。同時，你將能夠：更快的理解一個新的框架；知曉一個框架的優劣，從而根據需求(實際情況)，選擇更合適的框架。（這篇文章會讓你真正的理解web框架，而不是只會用框架，按照文檔‘按部就班’。）
web框架如何工作的
在我們開始談論web框架之前，我們需要知道web是如何工作的。我們將弄清楚：當你在瀏覽器中輸入URL，按下回車，之后都發生了什么。在你的瀏覽器打開一個新的窗口，訪問:http://www.jeffknupp.com(任何一個網址都可以，推薦：http://www.xueweihan.com 😊)。我們將一步步的來探究你的瀏覽器，在展示這個訪問的頁面過程中都做了什么。
1. web服務器
每個網頁傳都是以HTML格式傳到你的瀏覽器，HTML是一種用於描述網頁內容和結構的語言。響應並發送HTML給瀏覽器的應用叫做web服務器。容易令人迷惑的是：運行剛才所說的應用(響應並發送HTML給瀏覽器的應用)的機器也叫做web服務器。
需要注意，截止目前為止所有的服務器都是發送HTML給瀏覽器(注意：暫不考慮web服務器是發送Json給瀏覽器)。不論多么復雜的應用，最終結果都是發送HTML給瀏覽器。
web應用是怎么知道發送什么東西給瀏覽器？它是根據瀏覽器的請求返回響應的內容。
2. HTTP
瀏覽器通過HTTP協議向服務器請求網站的數據（HTTP協議在編程界是通用的、應用范圍極廣）。HTTP協議是‘請求－響應’模式的基礎。客戶端（瀏覽器）從服務器請求數據。web應用則是反過來響應客戶的請求，發送響應數據給客戶端（瀏覽器）。
需要記住的一點是：通信是有客戶端（瀏覽器）發起的。服務器無法向客戶端，啟發（首先發起）連接或者主動發送數據給客戶端。如果你接收到從服務器發來的數據，那么一定是你的瀏覽器請求的。
2.1 HTTP方法
每一條信息都有一個方法和HTTP聯系起來（換句話說：每個請求都需要一個指定HTTP方法）。不同的HTTP方法代表着不同的客戶端請求邏輯和目的。以請求HTML網頁為例(詳情請參考：form表單)：
<form action="接收這個請求的url" method="get或post">
<li>姓名：<input type="text" name="name">
<input type="subimt"/>
</li>
</from>
提交表單有不同的邏輯，這兩個不同的方法(method)用於兩種不同的需求。
2.1.1 HTTP GET方法
GET方法顧名思義：從服務器，得到(請求)數據。GET請求是最常見的HTTP請求。GET請求web應用的過程中只需要響應網頁的HTML（內容），而不需要任何其他的額外操作。注意：GET請求不應該改變web應用的狀態（例如：get不應該請求創建新的用戶）。 原因是：GET請求通常被認為是“安全”的，因為它不修改網站的數據。
2.1.2 HTTP POST方法
POST請求，它和網站有更多的交互，不像GET方法只是獲取數據。我們也可以通過表單發送數據給web應用，只需要請求時：method="post"。POST請求是把用戶的輸入的數據，傳遞給web應用，例如：網站上的注冊功能，就是在表單中把你的信息輸入完成，然后通過POST方法，把這些數據發送給web應用，web應用在處理你的注冊請求，返回注冊成功或失敗的結果。
POST請求會導致網站數據的改變。例如：通過POST表單，創建一個新的用戶賬號。POST請求的結果一般不請求接收新的HTML頁面。而是，客戶端根據響應的“響應狀態碼”做決定，例如：返回狀態碼200，代表服務器端操作成功，則客戶端響應作出成功的操作。
2.2 HTTP響應碼
正常情況下，服務器返回響應碼：200，代表着：“我做了你要求的任何事情，一切都很好。”響應碼一般是三位數字。web應用必須給每個請求都返回請求的處理結果，響應狀態碼：200，意思是“OK”，通常用於響應GET請求。POST請求，可能接收到204（“沒有內容”），意思是：“一起看起來沒有問題，但是我還沒有任何東西可以展示給你”。
注意：繼續說上面form表單的例子，POST請求的地址，決定於action字段的值。也就是說：POST請求的地址，是由HTML頁面中的字段決定的。
3. web應用
GET和POST方法是兩個最常見的HTTP方法。web應用責任是：接收的HTTP請求，並返回相應的HTTP響應，返回的請求結果通常包含HTML。POST請求是讓web應用做一些操作或者增加一條新的紀錄到數據庫。當然HTTP還有一些其他的方法，但是我們接下來只說GET和POST。
最簡單的web應用是什么樣？我們可以寫一個監聽80端口，等待連接（HTTP默認端口號就是80）的應用。它建立連接，等待接收客戶端發來的請求，接收到請求后，返回一些簡單的HTML作為響應。
最簡單的web應用代碼：
import socket
HOST = ''
PORT = 80
listen_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
listen_socket.bind((HOST, PORT))
listen_socket.listen(1)
connection, address = listen_socket.accept()
request = connection.recv(1024)
connection.sendall("""HTTP/1.1 200 OK
Content-type: text/html
<html>
<body>
<h1>Hello, World!</h1>
</body>
</html>""")
connection.close()
(如果上面的代碼不能運行，嘗試把端口號(PORT)更換為8080)
這段代碼接收連接信號和請求信號，不管請求任何的URL，它都回復HTTP 200響應（所以這段代碼不是一個真正的web服務器）。Content-type: text/html是頭（header）字段，被用來表示請求和響應的元信息（meta-information:元信息可用於瀏覽器（如何顯示內容或重新加載頁面），搜索引擎（關鍵詞）參考:meta)。這例子中，我們告訴客戶端數據類型是HTML：Content-type: text/html（而不是JSON:Content-Type: application/json）。
3.1 剖析Request
web應用接收到了請求，需要分析request，從而作出正確的處理。還需要返回正確的response，所以應用需要能夠分析request和生成response，下面就說說什么是：request和response。
如果仔細觀察HTTP請求，你會發現它和響應長的特別像。第一行是<HTTP Method> <URL> <HTTP version>(HTTP方法，請求的URL，HTTP協議版本)，例如：GET / HTTP/1.1。接下來，就是一些header（頭）字段，例如：Accept: */*(意思是：可以接收任何類型的響應)。這里說的比較籠統，想要深究的同學可以參考：HTTP真的很簡單
上面說了Request的格式，下面該說說Response的格式：<HTTP version> <HTTP Status-Code> <Status-Code Reason-Phrase>(HTTP協議版本，HTTP狀態碼，HTTP狀態碼描述)，例如：HTTP/1.1 200 OK。接下來和請求的格式一樣，也是頭字段，最后就是response包含的實際內容了。內容可以是字符串或者二進制對象（比如：圖片和文件就是二進制對象），Content-type頭字段指出了，內容類型，用於定義網絡文件的類型，讓客戶端知道響應回來的數據類型，得到正確的響應結果。
3.2 web服務器，還要做的雜活
如果我們要在上面那個簡單的web應用的基礎上繼續，搭建出一個web應用，我們還需要解決以下幾個問題：
- 如何解析url使得，返回url對應的結果。（路由：route）
- 如何在支持GET的基礎上，支持POST。
- 如何處理cookie和session。
- 如何處理上千的並發量。
沒有人願意每次建立web應用的時候都需要去處理這些問題。所以，就出現解決這些問題和HTTP協議的packages（包）。記住：這些包的核心方法我們上面的例子是一樣的：監聽端口，接收請求，返回HTTP響應和HTML。
3.3 解決兩個大問題：Routing(路由)和Templates(模版)
上面列出的建立web應用的問題，這里挑出兩個：
- 如何把請求的URL對應到處理這個請求的方法上？
- 如何根據處理完的結果，動態的生成請求的HTML？
每一個web框架解決這兩個問題用的都是不同的方式，有許多不同的方法。舉例子說明，應該跟有助於理解。所以，下面我們講討論：Django和Flask的解決這兩個問題的方法。在此之前，我們需要簡單的說一下MVC模式。
3.3.1 MVC在Django的應用
Django使用了MVC模式，MVC：“Model-View-Controller”(模型（Model）、視圖（View）和控制器（Controller))，把應用中的邏輯分成三個部分。資源，數據庫中的表相當於Model數據層。Controller控制器包含應用的業務邏輯和操作數據的操作。View視圖，用於展示信息，動態的生成HTML，作為響應結果。
在Django中，控制器（Controller)被叫做視圖（Views），視圖（Views）被叫做模版（template）。這種叫法是有些奇怪，但是Django是一個簡單，優雅的MVC結構的實現。
3.3.2 Routing in Django(Django的路由)
路由是：把請求的URL和處理這個請求的代碼，處理結果聯系起來。拿咱們上面那個“最簡單的web應用例子”來說，所有的請求，都是被同一段代碼處理。正常的都是每個URL都有對應一個處理（handler）的函數，比如：我們訪問www.foo.com/bar，它就對應handle_bar()函數，這個函數負責返回響應。我們可以把應用中的每個URLs都和一個方法一一對應起來。
如果請求的url中帶有參數，我們如果獲取url中的參數？並把參數傳遞給對應的處理函數？例如：www.foo.com/users/3/，我們想要顯示user的id：3。
Django的解決辦法是，通過正則表達式得到url中的的參數。比如：把url匹配^/users/(?P<id>\d+)/$的結果傳入display_user(id)函數，這個id參數就是url匹配出來的結果。通過這種方法，形如：/users/<some number>/的URL都將調用display_user函數。
3.3.3 Routing in Flask(Flask的路由)
Flask的路由管理機制和Django的有所不同，它使用的是route()裝飾器。如下：
@app.route('/users/<id:int>/')
def display_user(id):
#...
這如上面所展示的，使用裝飾器實現URL和方法的一一對應，更加簡潔明了。參數通過<name:type>格式，專遞給修飾的方法，靜態的URLs比如：/info/about_us.html，你可以這樣處理：@app.route('/info/about_us.html')。
3.3.4 模版生成HTML
我們說完如何把‘URL和處理函數一一對應起來並傳遞參數到函數中’，這次我們需要把URL中的參數展示到頁面上，也就是根據請求動態的生成頁面（HTML）。Django和Flask都是用HTML模版來決解這種情況。
HTML模版類似於使用str.format()：它把動態的值（根據請求返回的值）有占位符來代替，最后輸出的時候，再把通過str.format()函數，把占位符轉化成具體的值。把一個頁面想象成一個很長的字符串，里面的動態變量用占位符來替代，最后調用str.format()函數。Django和Flask使用的都是jinjia2模版引擎。
模版引擎是為了動態生成頁面，所以它的主要作用就是：生成一個模版，用於根據請求返回的值，生成頁面，就像‘填空’。例如：模版內容：我是__程序員，而我想要展示：我是python程序員，而你沒准想要顯示：我是java程序員。具體實現，參考上面給的連接。
4. 數據交互
Django有着‘自帶電池’的設計哲學，包含了ORM（對象關系映射：數據庫中的表對應成代碼中的類)，使得操作數據就像操作變得簡單。Flask是‘微型框架’，它沒有自帶數據交互的模版，但是你可以使用SQLAlchemy。Flask和Django通過使用ORM使得數據：增，刪，改，查；變得十分方便，簡單。
web框架總結
到此為止，web框架到底做了什么就變得很清晰了：把HTTP的請求和響應，根據特定的規則對應到具體的處理函數上。把處理完的結果，傳遞到模版引擎上。Django和Flask是兩個極端。Django包含了各種功能；Flask是‘微型框架’，只包含web框架的基本功能，但可以通過第三方包來擴充功能。
記住，Python web框架做的都是同樣一件事情：接收HTTP請求，分配處理的方法，生成HTML作為HTTP響應，返回給客戶端。實際上，幾乎所有的web框架都是做了這些工作。但願，你現在能夠根據自己的需求，挑選最適合的框架了。