【零基础学Python】后端开发篇第二十节–Python Web开发一:Web开发简介

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一、背景知识

当今的互联网时代,大家经常使用电脑上的浏览器或者手机 进行购物、刷新闻,娱乐,学习。这些丰富多彩应用,背后的软件系统是基于web技术开发的。这些系统,通常可以分为 : 客户端 和 服务端 。
丰富多彩的应用: 1.Web APP 2.移动APP
web系统: 1.客户端(前端) 2.服务端(后端)3.全栈
下面是我们的一个简单的示意图:
举一个例子而言,手机应用(比如微信)就是 客户端, 腾讯公司的微信服务程序(运行在腾讯的机房里面)就是服务端。再比如,电脑打开淘宝, 浏览器里面运行的淘宝网页,就是 客户端, 而 阿里巴巴 的 淘宝服务程序(运行在阿里的机房里面)就是服务端。也有人喜欢把 客户端 称之为 前端 ,服务端称之为 后端 。

  • 那么 开发 客户端(前端)的工程师 就会被称之为 客户端(前端)工程师
  • 开发 服务端(后端)的工程师 就会被称之为 服务端(后端)工程师
  • 如果一个工程师,同时可以做前端和后端的开发,通常可以称之为 web系统全栈工程师

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客户端和服务端 之间 是需要 进行数据信息的交流的。 想象一下,当你登录淘宝 想查看自己的购买记录, 你的购买记录存储在阿里的服务器上, 所以浏览器就需要从阿里的服务器上获取你的购买记录。
那么作为客户端的浏览器或者手机 是怎么获取信息呢?
通常 是使用 HTTP网络协议 (Hypertext Transfer Protocol),通过网络传送数据信息。
客户端通过http协议发送请求信息给服务端,并从服务端接收响应信息。

二、前端开发和后端开发要做什么

下面我们就 分别来看看 前端开发 和 后端开发 大体是做什么。
这里,我们先关注 浏览器前端, 也就是web前端。 对于手机前端的 开发,暂不涉及。

1.Web 前端开发

一句话来说,Web前端开发就是:提供用户界面
按具体来说,我们需要做的事情有以下几点:
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1.1html 文件

用来显示界面给用户看,我们看到的各种美观的web网页就是通过解释html实现的。
比如我们打开一个网站,像CSDN的界面:
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在这个界面上,我们可以看到界面上出现了各种功能和排列好的图形文字,其实这些都是归功于我们的网页读取了我们的Html文件,呈现出了这些网页上的内容,我们可以点击F12,进入页面分析,其实页面上的东西都来源于我们页面元素中的div:
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页面上的所有内容都有对应的HTML中的元素,所以才能呈现出我们的页面。前端开发的任务之一便是建立出我们的HTML文件。
当然,要显示出各种美观的界面,并且让用户方便的操作,光是html是不够的,还需要下面这些文档。

1.2CSS

比如,我们想要页面字体或者颜色发生变化,便需要css去更改:
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CSS 文档控制界面的显示样式和效果,比如字体、大小、前景色、背景色、间距、一些动画效果等等,一句话:就是让你的界面更好看

1.3资源文件

包括显示在界面上的 图片、视频等

1.4javascript 脚本

html 文档里面还经常包括一些,javascript 脚本 ( 简称 js )。
js 和 python 一样是一种编程语言。
python脚本通过python解释器执行,js脚本通过浏览器内置的 js 引擎执行。
注意:html 和 css 文档 只是定义了一些静态的界面内容。前端的动态功能, 就是通过浏览器执行 这些 js脚本产生的。
以上的这些文件都需要我们的浏览器进行解释执行

1.5浏览器解释执行

上述的这些文件开发出来后, 最终都是通过 浏览器 来运行,展示出界面来给用户观看和操作的。
上述的文件(html,css,js)没法直接放到浏览器端,都是部署在后端服务器上(有些在cdn上)。
当我们浏览一个网站的时候,浏览器先通过http协议获取这些文档,然后读取解释它们的内容,生成对应的界面呈现给我们操作。
在大概十多年前,相对后端开发来说,前端的开发量相对较小。 主要就是设计界面。前端开发一般没有太多的动态的逻辑控制功能。最多就是用js 脚本做一些页面动态效果,以及一些数据校验的工作(比如注册时的用户名长度校验等)。主要的数据处理 和 业务逻辑的实现,甚至界面html 文档的动态生成,都是后端做的事情。由于 设计上的难度相对较小,前端工程师有时被称为 做界面的,略带一种轻视的意味。而现在由于 浏览器 内嵌的js 解释器性能飞速提升,可以让大量的代码逻辑在前端实现。由于前端浏览器运行在每个用户各自的电脑(或者手机)上,如果把一部分业务逻辑的实现放在前端,相当于有成千上万的前端设备分担后端的负荷, 可以大大分担后端的压力。所以现在的web系统的设计,前端的重要性日益增加。前端工程师经常需要通过javascript语言,实现数据处理和展示。
有的系统,前端也实现部分业务逻辑功能。 比如: 用户权限检查、用户显示数据过滤等。有的架构师喜欢把大量的业务逻辑转移到前端,加上界面渲染的功能也完全由前端实现。这样 后端就做单纯的数据存储 和 分析工作。
所以现在前端工程师, 不仅设计实现 用户界面,还要能使用js 语言 实现 数据获取、分析处理 和 业务相关的逻辑。

2.Web 后端 开发

刚才说了前端开发的工作,那么后端开发主要做什么?
后端其实就是服务于前端,但是这并没有优劣之分,不能说,我是前端工程师,那么后端工程师就得完全服务于我,需要为我端茶倒水之类的,如果这样的话,你可能会...挨打。两者的服务是指工作上的相互服务,只有前端和后端沟通恰到好处,相互合作交流,才能碰发出最绚丽的火花。
后端程序主要工作就是 数据管理,通常 包括数据的 存储 (包括 增加、删除、修改)和 查询 。
这听起来似乎很简单,其实有的业务流程非常复杂 (想想淘宝购物),有时一个购买操作,要涉及到很多逻辑处理
而且,如果设计用户量非常大,需要响应 百万级以上 的客户访问, 就需要精心的设计架构,做好多服务分布式、集群式的处理大量的用户请求。
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通常,后端的开发需要做的事情:

2.1静态文件服务方案

前端开发出来的HTML、css、js文件存储在什么地方,使用什么的服务提供给前端浏览器访问。通常一个比较大型的网站, 静态文件往往会使用单独的服务器专门提供服务。一部分特别消耗带宽的数据(比如视频、图片)会使用第三方的云服务厂商(比如阿里云的cdn和oss服务)。

2.2API 接口设计

就是 定义 前端和后端交互接口规范,常用:REST
目前流行的是REST API 风格的接口,但是需要我们设计具体的API请求和响应消息的具体内容。
这个通常应该是架构师设计的, 但是往往这工作经常会落到后端工程师头上。实际上 很多公司里面,系统架构师 也会做后端开发的工作。

2.3数据库存储方案

比如:选择什么样的数据库,包括 关系型和非关系型的数据库。

2.4数据库表结构设计

要能合理、高效的存储业务数据,这样才能 高效查询、修改各种关联性的数据。为了提高性能, 需要决定使用怎样的 缓存服务 和 异步任务服务。还有 其它种种特殊的考虑,比如 要熟悉目前日益流行的云存储技术,将有的数据,如图片,视频等 合理存储在云端。有的系统还需要有 大数据分析的需求 要后端高效实现。

三、使用 Django 开发后端服务

  • 开源免费的Web应用 开发框架
  • 我们开发销售管理系统
  • 成为一名后端开发人员

大家可以把自己想象成一个后端开发人员, 根据上面的系统需求, 一步步的实现后端系统。 而这个系统的前端开发 ,你们也假想有个团队在开发, 如果你们后端实现正确, 就可以正确 对接成功,完成一个完整系统的功能。
不要着急,下期我将会带你一一探寻~我们下期再见!

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THE END
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