本文轉載自: http://www.it610.com/article/3184580.htm

大家知道，軟體的正向工程，是從軟體的需求獲取開始，大概經歷需求分析，概要分析，領域分析，設計分析，詳細設計，程式碼實現，部署，實施這幾個步驟，最終交付給使用者使用。而在某些時候，比如某個軟體產品是用PHP開發的，因為某些原因，我們想移植到JAVA平臺去。或者某公司看到某個軟體的市場前景很好，想COPY它的主要功能，然後經過加工潤色後推出一個具有相同功能，更好使用者體驗或更多功能的軟體。或者單純的以研究軟體的結構、設計思想為目的。基於這些需求，我們需要逆向工程。正向工程是一個從過程匯出結果的步驟，而逆向工程是從結果推匯出過程，逆向工程從程式碼出發，最後的成果往往是分析模型，從分析模型，我們可以得到產品的設計思想。

        Django是python的一個Web開源框架。在生產環境下，它通過wsgi介面與apache的mod_wsgi通訊，完成程式碼解析，根據url請求，執行相應程式碼並將返回結果通過http協議傳輸結果呈現給使用者。在開發環境下，我們常常使用Django自帶的webserver進行開發與除錯。由此Django無需任何其它元件（如apache）的支援，就可以形成一個完整的基於python的web解決方案。

        在此，我將與大家粗略的探討一下Django是如何工作的，而研究的方法就是上面所提到的逆向工程。廢話就不多說了，讓我們開始。

        要想知道Django是如何工作的，首先得研究下Django提供的Webserver。因為它是Http請求的入口，Http響應的出口。它接收使用者在瀏覽器輸入的URL，然後經過一系列複雜的操作，變成了使用者想要的內容，並將內容通過Http傳送給使用者。所以，Webserver將是我們研究Django的切入點。

        Webserver

        包與類的關係結構圖

  Webserver所需要的類和包大致如上圖所示（某些配置相關的類沒有在上圖中表示出來），由於Python語言的特性，在上圖中我們看到的以.py字尾結尾的是python檔案，我們也可以把它當作是一個package。以.class字尾結尾的代表類。雖然Django框架不是用完全面向物件的思想來開發的，但完全可以用面向物件的思想去分析它。下表將展示包的描述。

        看似包很多，但仔細觀察，我們會發現，包聚集的無非是執行http伺服器、管理http請求、處理http請求這三種類，只是所在的層次不一樣，SocketServer.py包與BaseHTTPserver.py包提供最底層的實現，wsgiref包提供過渡層的實現，django包提供應用層的實現。

        包示意圖

 從上圖看來，可能會對包的結構有一個更加直觀的瞭解。WebServer的執行是由management包來驅動排程的。management包啟動server，並等待tcp連線過來，management包還會建立一個request handle的例項。當有一個連線過來時，這個request handle例項會呼叫handle例項（也就是staticfilehandle物件）進行相應的邏輯處理，如載入檢視中介軟體，模板中介軟體等一系列的操作，並將處理結果寫入socket，傳送給瀏覽器。從包圖上我們可以瞭解系統模組間的互動關係，如果要更加深入的理解細節，我們需要對包中的類進行分析。下表將展示類的描述。

        經過分析後，我們可以得出執行WebServer及處理Http請求所需的類靜態圖，通過類靜態檢視與分析除錯，我們可以得出物件的時序圖。我們可以將WebServer的監聽及處理當作兩個用例來處理，由此可以得出針對這兩種不同用例的時序圖，如下所示：

        類的靜態圖

 類的時序圖

            伺服器執行時序圖

處理請求時序圖

至此，我們建立了Django框架中自帶HttpServer的設計模型，有了設計模型，我們可以通過它反推出分析模型。如果我們以移植為目的（如需要做一個JAVA版的HttpServer），可以在得到分析模型後，再開始針對JAVA進行設計建模，然後進行程式碼編寫。如果以優化裁剪為目的，我認為推匯出設計模型已經足夠了，可以開始思考如何精簡類，如何裁剪專案。