本文由牛旦课堂原创编译

编译者：墨子老师

参考链接：

https://www.infoworld.com/article/3586120/8-great-little-python-web-frameworks.html

1. 前言

Python的便利性和多功能性意味着它几乎被用于构建各行各业的软件。一个主要的利基是web服务，Python的开发速度和灵活性使其可以很容易地快速建立和运行网站。

正如您可能猜到的那样，Python在web框架中为您提供了大量的选择和自由度，无论大小。毕竟，不是每个web项目都需要是企业级的。大多数应该能足够完成工作就可以了，而不是追逐更大。本文将分两部分介绍8个最知名的Python框架，它们强调简单性、轻量级交付，接下来就具体点地了解下这些框架。

2. Bottle

Bottle（http://bottlepy.org/）可以被认为是一种迷型Flask，因为它甚至比其他的“微框架”更紧凑和简洁。由于Bottle占用的空间很小(最小化封装)，所以它非常适合包含在其他项目中，或者用于快速交付像REST APIs这样的小项目。(后面会讨论Flask。)

Bottle的整个代码库都可以放在一个文件中，并且完全没有外部依赖关系。即便如此，Bottle还是配备了足够的功能来构建常见的web应用程序，而不需要依赖外界的帮助。

Bottle中的路由系统将url映射到函数，其语法与Flask几乎完全相同。应用中你也不会被局限于一组硬连接的路径，而是可以动态地创建它们。请求和响应数据、cookie、查询变量、POST操作的表单数据、HTTP报头和文件上传都可以通过Bottle的对象访问和操作。

每一项能力的实现都很注意细节。例如，对于文件上传，如果文件的命名约定与目标文件系统冲突(例如在Windows中文件名中的斜杠)，则不必重命名文件。Bottle可以帮你做到这一点。

Bottle包含有它自己的简单HTML模板引擎。同样，尽管模板引擎很小，但它具有所有的基本功能。模板中包含的变量默认使用安全HTML渲染;同时你必须指出，哪些变量是安全的，以便按照字面意思重新生成。如果您愿将Bottle的模板引擎换为另一个模板引擎，比如Jinja2，那么Bottle可以让您轻松地这样做。我更喜欢与Bottle捆绑的简单模板系统;它速度快，语法朴实无华，并且允许您在不太困难的情况下混合代码和模板文本。

Bottle甚至支持多个服务器后端。它自带了用于快速测试的内置迷你服务器（内置了开发服务器），而且还支持通用的WSGI、各种与WSGI兼容的HTTP服务器，如果需要，也可支持普通的旧式CGI。比如，在Bottle中的“Hello World”程序：

from bottle import route, run, template
 
@route('/hello/<name>')
def index(name):
    return template('<b>Hello {{name}}</b>!', name=name)
 
run(host='localhost', port=8080)

运行此脚本或将其粘贴到Python控制台，然后将浏览器指向http://localhost:8080/hello/world。就这样实现了编程中“经典”。

与其他框架相比，Bottle不需要那么多的文档，但是它的文档也绝不少。所有的关键内容都适用于单页面(虽然很长的)。除此之外，您还可以找到每个API的完整文档、在各种基础设施上部署的示例、对内置模板语言的解释和大量常用方法。

与Flask一样，您可以手动或通过插件扩展Bottle的功能。Bottle插件远没有Flask插件那么多，但是拥有着一些有用的部分，如与各种数据库层的集成和基本的用户身份验证。对于异步支持，Bottle可用现有的异步运行的服务器适配器，比如aiohttp/uvloop，但是sync/await不是原生支持。

Bottle的极简设计的一个后果就是有些东西根本就不存在。表单验证，包括CSRF(cross-site request forgery，跨站点请求伪造)保护特性没有包括在内。如果您想构建一个支持高度用户交互的web应用程序，您需要自己添加这种支持。

Bottle的另一个问题是发展已经迟滞很久了，最新版本是0.12，最开始是在2013年发布的，后又小版本更新（最新稳定版是2019年12月发布的0.12.18，开发中的0.13版还没正式发布）。也就是说，Bottle将继续被维护，并且它的开发版本仍然可以用于生产。开发人员打算交付新的版本，以摆脱对Python的遗留版本的支持。

关于Bottle下载与安装

使用pip install bottle安装最新的稳定版本，或者将bottle.py(不稳定)下载到您的项目目录中。除了Python标准库之外，Bottle没有硬依赖项。Bottle支持Python 2.7和Python 3。

注意，自0.13版本开始不推荐在Python 2.5和2.6下使用Bottle，此版本去掉了对它们的支持。

概要总结一下：Bottle是一个快速和简单的微型框架，用于小型web应用程序。它提供了url参数支持、模板、内置HTTP服务器和许多用于第三方WSGI/HTTP- Server和模板引擎的适配器服务于请求分派(路由)——所有这些都在一个文件中，除了Python标准库之外没有其他依赖关系。

2. CherryPy

CherryPy（http://www.cherrypy.org/）已经以这样或那样的形式存在了将近20年，但并没有失去它从一开始就与众不同的极简主义和优雅。

CherryPy背后的目标，除了只包含服务web页面所需要的少量内容之外，是尽可能让人感觉不像“web框架”，而是像任何其他类型的Python应用程序。像Hulu和Netflix这样的网站已经在生产中使用了CherryPy，因为这个框架提供了一个非常包容的构建基础。CherryPy在底层使用线程池，更好地支持多线程服务器适配器。

CherryPy可以让您的web应用程序远离核心逻辑。要将应用程序的函数映射到CherryPy提供的url或路由，需要创建一个类，其中对象的名称空间直接映射到需要提供服务的url。例如，网站的根目录由一个名为“index”的函数提供。传递给这些函数的参数用于相应的处理GET或POST方法提供的变量。

CherryPy包含的比特意味着作为低级构建块工作。包含了Session标识符和cookie处理，但没有包含HTML模板。与Bottle一样，CherryPy提供了一种将路由映射到磁盘目录的方法，用于静态文件服务。

CherryPy通常会遵从现有的第三方库来支持某个特性，而不是本地化（原生）提供它。例如，WebSocket应用程序不是由CherryPy直接支持的，而是通过ws4py库支持的。

CherryPy的文档包含一个方便的教程，介绍了该程序的各个方面。与其他一些框架教程不同，它不会带您了解完整的端到端应用程序，但仍然很有用。文档中有关于虚拟主机部署、通过Apache和Nginx进行反向代理以及许多其他场景的便签笔记式说明。

应用示例代码如下：

import cherrypy
 
class HelloWorld(object):
    @cherrypy.expose
    def index(self):
        return "Hello World!"
 
cherrypy.quickstart(HelloWorld())

3. Falcon

如果您正在构建基于REST的APIs，那么Falcon（http://falconframework.org/）就是专门为您设计的。精悍、快速，除了标准库之外几乎没有依赖，Falcon提供了REST api所需的一切，仅此而已。2019年发布的Falcon2.0废除了对Python 2.x支持，并且至少需要Python 3.5。

Falcon获得“轻薄”（light & slender）标签的很大一部分原因与框架中的代码行数无关。这是因为Falcon几乎没有将自己的结构强加给应用程序。Falcon应用程序所要做的就是指出哪些函数映射到哪些API端点。从端点返回的JSON只涉及设置路由以及经由Python标准库json.dumps函数返回的数据。对异步的支持还没有在Falcon中实现，但是正在努力在Falcon 3.0中实现。

Falcon还采用了健全的开箱即用的默认设置，所以安装时不需要什么修改。例如，对于没有显式声明的任何路由，默认情况下都会引发404s。如果希望向客户机返回错误，可以抛出与框架捆绑在一起的大量常规异常(如HTTPBadRequest)中的一个，或者使用通用的falcon.HTTPError异常。如果需要对路由进行预处理或后处理，Falcon也为它们提供了钩子。

Falcon对APIs的关注意味着这里很少有使用传统HTML用户界面构建web应用程序的内容。例如，不要对表单处理函数和CSRF保护工具抱有太多期望。但是，Falcon提供了优雅的选项来扩展其功能，因此可以构建更复杂的项目。除了上述钩子机制之外，您还可以找到一个用于创建中间件的接口，该接口可用于包装所有Falcon的APIs。

与其他框架相比，Falcon的文档比较少，但这只是因为覆盖的内容比较少。用户指南包括对所有主要特性的正式的逐步演示，以及快速启动部分，允许您查看有或没有注释的样例代码。

示例代码如下：

class QuoteResource:
 
    def on_get(self, req, resp):
        """Handles GET requests"""
        quote = {
            'quote': (
                "I've always been more interested in "
                "the future than in the past."
            ),
            'author': 'Grace Hopper'
        }
 
        resp.media = quote
 
 
api = falcon.API()
api.add_route('/quote', QuoteResource())

4. FastAPI

FastAPI（https://fastapi.tiangolo.com/）的名称很好地总结了它所做的事情。它被构建为快速创建API端点而服务，且运行速度也很快。

FastAPI利用Starlette项目作为其高速网络核心，但是要使用FastAPI，您不需要了解Starlette的内部原理。定义端点的方式与Flask或Bottle应用程序非常相似——使用装饰器（decorator）来指明哪个函数处理哪个路由——然后返回自动转换成JSON的字典。

您可以很容易地重写返回内容的方式。例如，如果希望从某些端点返回HTML/XML，只需返回一个自定义响应对象即可。如果您想要添加自定义中间件，您可以弹出任何遵循ASGI标准的内容。

FastAPI使用Python的类型提示来提供路由所接受的数据类型的约束。例如，如果您有一个类型为Optional[int]的路由，FastAPI将拒绝除整数以外的所有提交。你不需要添加数据校验代码到你的端点，可以只使用类型提示，然后让FastAPI来完成这项工作。

当然，有些东西被省略了。例如，没有原生HTML模板引擎，但并不缺少填补这一空白的第三方解决方案。数据库连接也是如此，但是文档中包含了关于如何协同某些ORMs(例如Peewee)使用FastAPI的异步行为而工作的细节。

示例代码如下：

from typing import Optional
 
from fastapi import FastAPI
 
app = FastAPI()
 
 
@app.get("/")
def read_root():
    return {"Hello": "World"}
 
 
@app.get("/items/{item_id}")
def read_item(item_id: int, q: Optional[str] = None):
    return {"item_id": item_id, "q": q}

5.小结

本文主要主要介绍了Python8大web框架的第一部分，详细情况，有兴趣的读者可以按照提供的官方链接进一步去了解。每个框架各有优劣，可酌情根据需要来进行取舍采用。另一部分简介下一次再发布分享，敬请关注。

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