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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