2025年P(guān)ythonWeb開發(fā)實(shí)戰(zhàn)演練卷考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、請(qǐng)簡述HTTP協(xié)議的請(qǐng)求-響應(yīng)模型。在客戶端向服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求時(shí)，通常包含哪些主要的部分？并說明GET和POST請(qǐng)求在用途和安全性方面有何主要區(qū)別。二、假設(shè)你正在使用Django框架開發(fā)一個(gè)博客系統(tǒng)。請(qǐng)簡述Django的MTV（Model-Template-View）設(shè)計(jì)模式。其中，Model負(fù)責(zé)什么？Template負(fù)責(zé)什么？View負(fù)責(zé)什么？請(qǐng)分別說明。三、在Flask應(yīng)用中，如何定義一個(gè)路由并處理對(duì)應(yīng)的HTTP請(qǐng)求？請(qǐng)說明使用`@app.route()`裝飾器的語法，并描述如何根據(jù)不同的HTTP方法（GET,POST等）處理請(qǐng)求。四、請(qǐng)解釋什么是RESTfulAPI，并列舉其在設(shè)計(jì)API時(shí)應(yīng)遵循的幾個(gè)關(guān)鍵原則。在實(shí)現(xiàn)RESTfulAPI時(shí)，通常使用哪種數(shù)據(jù)格式進(jìn)行前后端交互？五、當(dāng)使用Python的SQLAlchemyORM時(shí)，如何定義一個(gè)數(shù)據(jù)庫模型（Model）？請(qǐng)說明至少需要定義哪些關(guān)鍵屬性或方法，并舉例說明如何通過ORM執(zhí)行一個(gè)基本的查詢操作（例如，查詢所有用戶）。六、在Web開發(fā)中，什么是CSRF攻擊？請(qǐng)簡述其工作原理。為了防御CSRF攻擊，通常會(huì)采用哪些常見的防護(hù)措施？七、請(qǐng)描述使用Docker容器化部署一個(gè)PythonWeb應(yīng)用的基本步驟。在編寫Dockerfile時(shí)，通常需要考慮哪些關(guān)鍵指令？例如，如何設(shè)置工作目錄、安裝依賴、暴露端口等。八、假設(shè)你需要為一個(gè)Web應(yīng)用中的用戶密碼字段設(shè)置加密存儲(chǔ)。請(qǐng)簡述使用哈希函數(shù)（如bcrypt）對(duì)密碼進(jìn)行加密和驗(yàn)證的基本流程。在加密過程中，為什么需要加入鹽值（salt）？九、請(qǐng)說明單元測(cè)試和集成測(cè)試在Web開發(fā)中的區(qū)別和作用。在Python中，常用的單元測(cè)試框架有哪些？請(qǐng)簡述編寫一個(gè)簡單的單元測(cè)試用例的基本結(jié)構(gòu)。十、請(qǐng)解釋什么是異步Web框架，并說明與傳統(tǒng)的同步Web框架相比，異步框架在處理高并發(fā)請(qǐng)求方面具有哪些優(yōu)勢(shì)。以FastAPI為例，簡述其支持異步編程的關(guān)鍵特性之一。十一、設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的PythonFlask應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)一個(gè)提供RESTfulAPI接口的功能。該接口應(yīng)允許客戶端獲取一個(gè)列表（例如，產(chǎn)品列表）和獲取單個(gè)項(xiàng)目（例如，通過產(chǎn)品ID獲取詳細(xì)信息）。請(qǐng)描述接口的設(shè)計(jì)思路，包括：1.路由路徑設(shè)計(jì)；2.請(qǐng)求方法（GET）的使用；3.如何處理獲取列表和獲取詳情的邏輯；4.如何返回JSON格式的數(shù)據(jù)。十二、在開發(fā)一個(gè)涉及用戶登錄的Web應(yīng)用時(shí)，請(qǐng)簡述實(shí)現(xiàn)用戶身份認(rèn)證和授權(quán)的常見流程。通常需要使用哪些技術(shù)和概念？例如，會(huì)話管理（Session）或令牌（Token）機(jī)制，以及角色權(quán)限控制（RBAC）的基本思想。試卷答案一、HTTP協(xié)議的請(qǐng)求-響應(yīng)模型是Web通信的基礎(chǔ)?？蛻舳税l(fā)起請(qǐng)求，服務(wù)器處理請(qǐng)求并返回響應(yīng)。請(qǐng)求通常包含：1.請(qǐng)求行（RequestLine）：包含HTTP方法（如GET,POST）、請(qǐng)求URI和HTTP版本。2.請(qǐng)求頭（RequestHeaders）：包含關(guān)于客戶端、請(qǐng)求內(nèi)容類型、接受的編碼等信息。3.請(qǐng)求體（RequestBody）：主要在POST請(qǐng)求中存在，用于發(fā)送數(shù)據(jù)。區(qū)別：*用途：*GET：主要用于從服務(wù)器獲取數(shù)據(jù)，不修改服務(wù)器狀態(tài)。適用于查詢操作。*POST：主要用于向服務(wù)器提交數(shù)據(jù)，請(qǐng)求服務(wù)器處理（如提交表單、上傳文件）。適用于創(chuàng)建或修改數(shù)據(jù)。*安全性：*GET：參數(shù)在URL中可見，不適合傳輸敏感信息。數(shù)據(jù)量有大小限制（URL長度）。*POST：參數(shù)在請(qǐng)求體中，對(duì)傳輸內(nèi)容保密性更好。數(shù)據(jù)量限制較大。二、Django的MTV設(shè)計(jì)模式將Web開發(fā)過程分解為三個(gè)主要組件：*Model（模型）：負(fù)責(zé)描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，與數(shù)據(jù)庫表進(jìn)行映射。它定義了數(shù)據(jù)的字段、類型、關(guān)系等元數(shù)據(jù)。例如，一個(gè)`User`模型可能包含`username`,`email`,`password`等字段。*Template（模板）：負(fù)責(zé)表示層，定義用戶界面的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容。它通常包含HTML代碼，并使用模板語言（如Django模板語言）插入由View提供的數(shù)據(jù)。例如，一個(gè)用于顯示文章列表的模板文件`articles_list.html`。*View（視圖）：負(fù)責(zé)處理邏輯層，接收Web請(qǐng)求，根據(jù)請(qǐng)求執(zhí)行相應(yīng)的業(yè)務(wù)邏輯（如查詢數(shù)據(jù)庫、調(diào)用服務(wù)），并選擇合適的Template來渲染數(shù)據(jù)，最終生成響應(yīng)返回給客戶端。例如，一個(gè)`ArticleListView`視圖函數(shù)可能負(fù)責(zé)獲取所有文章數(shù)據(jù)，并傳遞給`articles_list.html`模板進(jìn)行渲染。三、在Flask應(yīng)用中，使用`@app.route()`裝飾器來定義路由。其基本語法如下：```python@app.route('/path/',methods=['GET'])defview_function():#處理GET請(qǐng)求的邏輯pass```或```python@app.route('/path/',methods=['POST','PUT'])defview_function():#處理POST或PUT請(qǐng)求的邏輯pass````@app.route('/')`裝飾器放在一個(gè)函數(shù)上方，該函數(shù)即為視圖函數(shù)。`'/path/'`指定了路由的路徑。`methods`參數(shù)指定了該路徑可以響應(yīng)的HTTP方法列表。當(dāng)客戶端發(fā)起對(duì)應(yīng)路徑和方法的請(qǐng)求時(shí)，F(xiàn)lask會(huì)調(diào)用該視圖函數(shù)，并將請(qǐng)求對(duì)象傳遞給函數(shù)參數(shù)（通常是`request`）。視圖函數(shù)根據(jù)請(qǐng)求處理業(yè)務(wù)邏輯，并返回一個(gè)響應(yīng)對(duì)象（如`returnrender_template('template.html')`或`returnjsonify(data)`）。四、RESTfulAPI是一種基于HTTP協(xié)議的架構(gòu)風(fēng)格，用于構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)API。其設(shè)計(jì)原則包括：1.無狀態(tài)（Stateless）：每個(gè)請(qǐng)求必須包含處理它所需的所有信息，服務(wù)器不存儲(chǔ)客戶端上下文。2.無歧義（UniformInterface）：定義一套統(tǒng)一、一致的接口規(guī)范，包括資源標(biāo)識(shí)（URI）、操作方法（HTTP動(dòng)詞GET/POST/PUT/DELETE）、狀態(tài)碼、representations（數(shù)據(jù)格式如JSON）。3.資源導(dǎo)向（Resource-Oriented）：API圍繞資源（具有唯一標(biāo)識(shí)符的實(shí)體）進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過URI來訪問和操作這些資源。4.分層系統(tǒng)（LayeredSystem）：允許架構(gòu)分層，客戶端不需要知道后端服務(wù)的具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。5.可緩存（Cacheable）：響應(yīng)應(yīng)標(biāo)明是否可緩存，以提高性能。通常使用JSON（JavaScriptObjectNotation）作為前后端交互的數(shù)據(jù)格式，因?yàn)樗p量、易于閱讀和解析。五、在SQLAlchemyORM中，定義一個(gè)數(shù)據(jù)庫模型（通常繼承自`declarative_base()`函數(shù)返回的基類）的基本方式如下：```pythonfromsqlalchemyimportColumn,Integer,String,create_enginefromsqlalchemy.ext.declarativeimportdeclarative_baseBase=declarative_base()classUser(Base):__tablename__='users'#指定對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫表名id=Column(Integer,primary_key=True)#定義主鍵username=Column(String(50),unique=True,nullable=False)#定義普通字段email=Column(String(100),unique=True,nullable=False)#...其他字段```關(guān)鍵屬性/方法：*`__tablename__`:指定模型對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫表名。*`Column`:定義表的列，需要指定數(shù)據(jù)庫類型（如`Integer`,`String`）和其他約束（如`primary_key`,`unique`,`nullable`）。*`__init__`:構(gòu)造函數(shù)，用于創(chuàng)建實(shí)例時(shí)設(shè)置屬性值。執(zhí)行基本查詢（查詢所有用戶）：```pythonfromsqlalchemy.ormimportsessionmaker#創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫引擎engine=create_engine('sqlite:///example.db')Session=sessionmaker(bind=engine)session=Session()#查詢所有用戶all_users=User.query.all()#或者使用模型類直接查詢#all_users=session.query(User).all()#遍歷結(jié)果foruserinall_users:print(user.id,user.username,user.email)session.close()```這里的`query.all()`是SQLAlchemy提供的便捷方法，內(nèi)部會(huì)生成相應(yīng)的SQL語句并執(zhí)行。六、CSRF（Cross-SiteRequestForgery，跨站請(qǐng)求偽造）是一種攻擊方式。其工作原理是：攻擊者誘導(dǎo)已經(jīng)認(rèn)證（登錄）到目標(biāo)Web應(yīng)用的用戶，在其瀏覽器中執(zhí)行非用戶意圖的操作。由于用戶的瀏覽器會(huì)自動(dòng)帶上該用戶在目標(biāo)應(yīng)用中的身份憑證（如Cookie），因此請(qǐng)求會(huì)被目標(biāo)應(yīng)用當(dāng)作用戶本人發(fā)起而執(zhí)行。防護(hù)措施：1.使用CSRF令牌（Token）：在表單中包含一個(gè)由服務(wù)器生成、且每個(gè)用戶會(huì)話或每次請(qǐng)求都不同的隨機(jī)令牌。提交表單時(shí)必須攜帶此令牌，服務(wù)器驗(yàn)證令牌的有效性后才處理請(qǐng)求。2.檢查Referer/Origin頭：服務(wù)器驗(yàn)證請(qǐng)求的來源域名是否為預(yù)期允許的域名。3.雙重提交Cookie：服務(wù)器在Cookie中存儲(chǔ)一個(gè)值，同時(shí)在請(qǐng)求頭中發(fā)送一個(gè)相同的值，服務(wù)器驗(yàn)證兩者是否一致。4.避免使用GET方法提交敏感操作：盡量使用POST方法。七、使用Docker容器化部署PythonWeb應(yīng)用的基本步驟：1.編寫Dockerfile：在項(xiàng)目根目錄創(chuàng)建一個(gè)`Dockerfile`文件。2.選擇基礎(chǔ)鏡像：FROM指令指定基礎(chǔ)鏡像，通常是Python官方鏡像，指定具體版本（如`python:3.9-slim`）。3.設(shè)置工作目錄：`WORKDIR/app`設(shè)置容器內(nèi)的工作目錄。4.安裝依賴：`COPYrequirements.txt.`將依賴文件復(fù)制到工作目錄，然后`RUNpipinstall--no-cache-dir-rrequirements.txt`安裝依賴。5.復(fù)制項(xiàng)目文件：`COPY..`將項(xiàng)目所有文件復(fù)制到容器內(nèi)。6.暴露端口：`EXPOSE5000`指定應(yīng)用將監(jiān)聽的端口。7.定義啟動(dòng)命令：`CMD["python","app.py"]`或`CMD["gunicorn","--bind",":5000","app:app"]`指定容器啟動(dòng)時(shí)執(zhí)行的命令，運(yùn)行Web應(yīng)用。8.構(gòu)建鏡像：`dockerbuild-tmy-webapp.`根據(jù)Dockerfile構(gòu)建鏡像。9.運(yùn)行容器：`dockerrun-d--namemy-webapp-instance-p8080:5000my-webapp`運(yùn)行容器，將容器的5000端口映射到主機(jī)的8080端口，后臺(tái)運(yùn)行。八、使用哈希函數(shù)對(duì)密碼進(jìn)行加密和驗(yàn)證的基本流程：1.加密（存儲(chǔ)）：*用戶注冊(cè)或修改密碼時(shí)，服務(wù)器使用密碼和某個(gè)唯一的鹽值（salt）作為輸入。*哈希函數(shù)（如`bcrypt.hashpw()`）處理輸入，生成一個(gè)固定長度的哈希值。*將生成的哈希值存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中，通常還會(huì)存儲(chǔ)使用的鹽值（有時(shí)bcrypt會(huì)內(nèi)嵌鹽值）。2.驗(yàn)證（登錄）：*用戶登錄時(shí)，服務(wù)器獲取用戶輸入的密碼。*從數(shù)據(jù)庫中查找該用戶對(duì)應(yīng)的哈希值和鹽值。*使用相同的哈希函數(shù)和鹽值，對(duì)用戶輸入的密碼進(jìn)行哈希處理。*比較新生成的哈希值與數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的哈希值是否一致。如果一致，密碼驗(yàn)證通過。使用鹽值（salt）的原因：*防止彩虹表攻擊：鹽值是隨機(jī)且唯一的，使得即使兩個(gè)用戶使用相同密碼，其存儲(chǔ)的哈希值也不同，攻擊者無法使用預(yù)先計(jì)算的彩虹表快速破解密碼。*增加破解難度：即使攻擊者知道使用了某種哈希函數(shù)，鹽值也使得攻擊必須為每個(gè)哈希值單獨(dú)計(jì)算，大大增加了破解成本和時(shí)間。九、單元測(cè)試側(cè)重于測(cè)試代碼中最小的可測(cè)試單元（如函數(shù)、類方法），通常在隔離環(huán)境中進(jìn)行，不依賴外部系統(tǒng)（如數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)）。集成測(cè)試側(cè)重于測(cè)試多個(gè)單元或模塊組合在一起時(shí)的交互和整體功能，模擬更真實(shí)的運(yùn)行環(huán)境。作用：*單元測(cè)試：便于快速定位和修復(fù)代碼缺陷，保證代碼模塊的獨(dú)立性，促進(jìn)代碼重構(gòu)，作為文檔說明代碼預(yù)期行為。*集成測(cè)試：驗(yàn)證不同模塊間的接口和交互是否正確，確保系統(tǒng)作為一個(gè)整體能按預(yù)期工作。常用框架：Python中最常用的是`unittest`（內(nèi)置庫）和`pytest`（第三方庫，更簡潔強(qiáng)大）?；窘Y(jié)構(gòu)（以`pytest`為例）：```pythonimportpytest#假設(shè)有一個(gè)要測(cè)試的函數(shù)defadd(a,b):returna+b#編寫測(cè)試用例deftest_add_positive():assertadd(1,2)==3deftest_add_negative():assertadd(-1,-1)==-2deftest_add_mixed():assertadd(-1,1)==0```測(cè)試運(yùn)行：`pytest<test_file.py>`。`pytest`會(huì)自動(dòng)發(fā)現(xiàn)并運(yùn)行所有以`test_`開頭的方法。十、異步Web框架是專門設(shè)計(jì)用于處理大量并發(fā)連接和請(qǐng)求的Web框架，它使用異步I/O（非阻塞I/O操作）來避免線程或進(jìn)程的切換開銷，從而提高性能。傳統(tǒng)的同步框架（如Flask的默認(rèn)設(shè)置）在處理I/O密集型操作（如數(shù)據(jù)庫查詢、文件讀寫、網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求）時(shí)，每個(gè)請(qǐng)求會(huì)阻塞整個(gè)線程，導(dǎo)致在高并發(fā)下效率低下。優(yōu)勢(shì)：1.高并發(fā)：可以使用少量線程或進(jìn)程處理成千上萬的并發(fā)連接，資源利用率高。2.低延遲：非阻塞I/O使得應(yīng)用在等待I/O操作完成時(shí)可以處理其他請(qǐng)求，響應(yīng)更快。3.高吞吐量：結(jié)合高并發(fā)和低延遲，能夠處理更高的請(qǐng)求量。FastAPI支持異步編程的關(guān)鍵特性之一是內(nèi)置的異步支持。它允許視圖函數(shù)使用`asyncdef`定義，并在處理HTTP請(qǐng)求時(shí)執(zhí)行異步操作（如使用`await`調(diào)用異步庫函數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫交互或發(fā)送HTTP請(qǐng)求）。FastAPI框架本身也是異步的，能夠高效地處理這些異步視圖函數(shù)。它還自動(dòng)利用`uvicorn`等高性能ASGI服務(wù)器來運(yùn)行應(yīng)用。十一、設(shè)計(jì)FlaskRESTfulAPI接口獲取產(chǎn)品列表和詳情：1.路由路徑設(shè)計(jì)：*獲取產(chǎn)品列表：`/products/`(使用GET方法)*獲取單個(gè)產(chǎn)品詳情：`/products/<int:product_id>/`(使用GET方法，`product_id`為URL變量)2.請(qǐng)求方法使用：*兩者都使用`GET`方法。列表接口可能返回所有產(chǎn)品或支持分頁參數(shù)（如`?page=1&per_page=10`），詳情接口根據(jù)傳入的`product_id`返回對(duì)應(yīng)產(chǎn)品信息。3.處理邏輯：*列表接口：在視圖函數(shù)中，查詢數(shù)據(jù)庫（例如使用SQLAlchemy或Flask-SQLAlchemy的`query.all()`或`query.paginate()`）獲取產(chǎn)品數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)序列化為JSON格式返回。*詳情接口：在視圖函數(shù)中，根據(jù)`product_id`查詢數(shù)據(jù)庫獲取單個(gè)產(chǎn)品對(duì)象，如果找到則序列化并返回，如果未找到則返回404NotFound響應(yīng)。4.返回JSON數(shù)據(jù)：*使用`jsonify`函數(shù)將Python字典或列表轉(zhuǎn)換為JSON格式的響應(yīng)體。*例如，返回產(chǎn)品列表的JSON可能如下：```json[{"id":1,"name":"ProductA","price":100},{"id":2,"name":"ProductB","price":150}]```*返回單個(gè)產(chǎn)品詳情的JSON可能如下：```json{"id":1,"name":"ProductA","price":100}```十二、實(shí)現(xiàn)W