Python的Web框架之Flask（1）

Flask框架

为什么要学习Flask？

  • Flask自由、灵活，可扩展性强，第三方库的选择面广，开发时可以结合自己最喜欢用的轮子，也能结合最流行最强大的Python库
  • 入门简单，即便没有多少web开发经验，也能很快做出网站
  • 非常适用于小型网站
  • 非常适用于开发web服务的API
  • 开发大型网站无压力，但代码架构需要自己设计，开发成本取决于开发者的能力和经验
  • 各方面性能均等于或优于Django
    Django自带的或第三方的好评如潮的功能，Flask上总会找到与之类似第三方库
    Flask灵活开发，Python高手基本都会喜欢Flask，但对Django却可能褒贬不一
  • Flask与关系型数据库的配合使用不弱于Django，而其与NoSQL数据库的配合远远优于Django
  • Flask比Django更加Pythonic，与Python的philosophy更加吻合

简介

Flask诞生于2010年，是Armin ronacher（人名）用Python语言基于Werkzeug工具箱编写的轻量级Web开发框架。它主要面向需求简单的小应用。

Flask本身相当于一个内核，其他几乎所有的功能都要用到扩展（邮件扩展Flask-Mail，用户认证Flask-Login），都需要用第三方的扩展来实现。比如可以用Flask-extension加入ORM、窗体验证工具，文件上传、身份验证等。Flask没有默认使用的数据库，你可以选择MySQL，也可以用NoSQL。其 WSGI 工具箱采用 Werkzeug（路由模块） ，模板引擎则使用 Jinja2 。

可以说Flask框架的核心就是Werkzeug和Jinja2。

Python最出名的框架要数Django，此外还有Flask、Tornado等框架。虽然Flask不是最出名的框架，但是Flask应该算是最灵活的框架之一，这也是Flask受到广大开发者喜爱的原因。
Flask的Github地址：https://github.com/pallets/flask
Flask中文文档地址：http://docs.jinkan.org/docs/flask/

Flask入门程序示例（从Hello World开始）

虚拟环境

使用虚拟环境安装Flask，可以避免包的混乱和版本的冲突，虚拟环境是Python解释器的副本，在虚拟环境中你可以安装扩展包，为每个程序单独创建的虚拟环境，可以保证程序只能访问虚拟环境中的包。而不会影响系统中安装的全局Python解释器，从而保证全局解释器的整洁。

pip install virtualenv
pip install virtualenvwrapper-win

安装完虚拟环境后，如果提示找不到mkvirtualenv命令，须配置环境变量：

mkvirtualenv Flask_py

进入虚拟环境

workon Flask_py

退出虚拟环境

如果所在环境为真实环境，会提示deactivate：未找到命令

deactivate Flask_py

安装Flask

指定Flask版本安装
$ pip install flask==0.10.1

选择Flask框架然后指定工程的位置和python解释器环境，模板引擎选择Jinjia2模板的文件夹选择默认的templates文件夹


创建完之后，会自动生成相应的配置文件，运行app.run()

在浏览器中输入http://127.0.0.1:5000/

Flask目录结构

下图是flask项目的参考目录结构


由上图我们可以看出，pycharm为我们自动创建了static和templates两个文件夹，如有其他需求还要我们自行创建，static文件主要是存放静态文件，templates存放Jinjia2模板文件
接下来我们重点关注app.py文件

# 导入Flask类
from flask import Flask

#Flask类接收一个参数__name__
# __name__表示当前模块的名字
#模块名传入的意义
#flask以这个模块所在的目录为总目录
# 默认这个目录中的static文件夹为静态文件目录
# templates为 模板目录
import demo
app = Flask(__name__)

# 装饰器的作用是将路由映射到视图函数index

@app.route('/')
def index():
    """定义视图视图函数"""
    return 'Hello World!'

# Flask应用程序实例的run方法启动WEB服务器
# 如果当前模块作为启动模块， __name__ 就是 __main__
# 如果是导入这个模块当做包被导入，__name__ 是文件的名字
if __name__ == '__main__':
    app.run()

静态文件访问

在static文件夹下新建index.html，并且添加h1标题内容

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
</head>
<body>
<h1>Welcome to Flask World</h1>
</body>
</html>

然后我们访问http://127.0.0.1:5000/static/index.html就可以看到相应的效果

所有Flask程序必须有一个程序实例。

Flask调用视图函数后，会将视图函数的返回值作为响应的内容，返回给客户端。一般情况下，响应内容主要是字符串和状态码。

当客户端想要获取资源时，一般会通过浏览器发起HTTP请求。此时，Web服务器使用WSGI（Web Server Gateway Interface）协议，把来自客户端的所有请求都交给Flask程序实例。WSGI是为 Python 语言定义的Web服务器和Web应用程序之间的一种简单而通用的接口，它封装了接受HTTP请求、解析HTTP请求、发送HTTP，响应等等的这些底层的代码和操作，使开发者可以高效的编写Web应用。

程序实例使用Werkzeug来做路由分发（URL请求和视图函数之间的对应关系）。根据每个URL请求，找到具体的视图函数。 在Flask程序中，路由的实现一般是通过程序实例的route装饰器实现。route装饰器内部会调用add_url_route()方法实现路由注册。

调用视图函数，获取响应数据后，把数据传入HTML模板文件中，模板引擎负责渲染响应数据，然后由Flask返回响应数据给浏览器，最后浏览器处理返回的结果显示给客户端。

给路由传参示例：

有时我们需要将同一类URL映射到同一个视图函数处理，比如：使用同一个视图函数 来显示不同用户的个人信息。
在app.py中增加一个路由

# 路由传递的参数默认当做string处理，这里指定int，尖括号中冒号后面的内容是动态的
@app.route('/user/<int:id>')
def hellot(id):
    return 'hello 少年{}'.format(id)

返回状态码示例：

return后面可以自主定义状态码(即使这个状态码不存在)。当客户端的请求已经处理完成，由视图函数决定返回给客户端一个状态码，告知客户端这次请求的处理结果。


abort函数:

如果在视图函数执行过程中，出现了异常错误，我们可以使用abort函数立即终止视图函数的执行。通过abort函数，可以向前端返回一个http标准中存在的错误状态码，表示出现的错误信息。

使用abort抛出一个http标准中不存在的自定义的状态码，没有实际意义。如果abort函数被触发，其后面的语句将不会执行。其类似于python中raise。

from flask import Flask, abort

app = Flask(__name__)

@app.route('/')
def hello_world():
    abort(404)
    return 'Hello World!',999

捕获异常：

在Flask中通过装饰器来实现捕获异常，errorhandler()接收的参数为异常状态码。视图函数的参数，返回的是错误信息。

@app.errorhandler(404)
def error(e):
    return '您请求的页面不存在了，请确认后再次访问！%s'%e

重定向redirect示例

from flask import redirect
@app.route('/')
def hello2():
    return redirect('http://www.baidu.com')

正则URL示例：
正则URL是为了匹配指定的URL，而匹配指定的URL则可以达到限制访问，以及优化访问路径的目的。

from werkzeug.routing import BaseConverter

class Regex_url(BaseConverter):
    def __init__(self,url_map,*args):
        super(Regex_url,self).__init__(url_map)
        self.regex = args[0]
app.url_map.converters['re'] = Regex_url
@app.route('/user/<re("[a-z]{3}"):id>')
def hello_shaonian(id):
    return 'hello 少年{}'.format(id)

设置cookie和获取cookie

from flask import Flask,make_response
@app.route('/cookie')
def set_cookie():
    resp = make_response('this is to set cookie')
    resp.set_cookie('username', 'admin')
    return resp

from flask import Flask,request
#获取cookie
@app.route('/request')
def resp_cookie():
    resp = request.cookies.get('username')
    return resp

扩展

上下文：相当于一个容器，保存了Flask程序运行过程中的一些信息。

Flask中有两种上下文，请求上下文和应用上下文。

请求上下文(request context)
request和session都属于请求上下文对象。

request：封装了HTTP请求的内容，针对的是http请求。举例：user = request.args.get('user')，获取的是get请求的参数。

session：用来记录请求会话中的信息，针对的是用户信息。举例：session['name'] = user.id，可以记录用户信息。还可以通过session.get('name')获取用户信息。

应用上下文(application context)

current_app和g都属于应用上下文对象。

current_app:表示当前运行程序文件的程序实例。我们可以通过current_app.name打印出当前应用程序实例的名字。

如果说我们更改 app = Flask("dsadsadas") 这样的任意的字符串，按理来说Flask会去找dsadsadas这个模块所在目录为总目录，但是实际上并没有这个模块，所以flask找不到，找不到flask会默认当前这个启动文件所在的目录为总目录，总目录下的static文件夹为静态文件目录，所以访问http://127.0.0.1:5000/static/index.html仍然可以成功（注意如果测试字符串是abc，则找不到，因为标准库里有abc模块）

路由参数设置

我们使用app.url_map查看所有路由，下面演示一些路由设置，此外还有动态路由和定义请求方式路由

from flask import Flask
app = Flask(__name__)


# 路由
@app.route('/hello')
def index():
    """定义视图视图函数"""
    return 'hello'
# 同一视图函数对应多个装饰器都可以访问该视图函数
@app.route('/hi1')
@app.route('/hi2')
def hi():
    return 'hi i am here!'
# 查看所有路由
print(app.url_map)
if __name__ == '__main__':
    app.run()

Jinja2模板引擎

使用Flask的render_template渲染模板
在app.py中修改如下代码

from flask import Flask, render_template
app = Flask(__name__)

@app.route('/index')
def index():
    # 第一个参数数模板的名字，第二个参数是返回值，平铺的方式即可
     return render_template("index.html", name='鲁班七号', grade=15)
    # 2. Django 一般都是传入的字典，如果用类似方式可以这样
    # **data 代表解包的意思
    data = {
        "name": "安琪拉",
        "grade": 13
    }
    return render_template("index.html", **data)

if __name__ == '__main__':
    app.run()

在templates目录下新建index.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
</head>
<body>
<h1>英雄：</h1>
<p>{{ name }}</p>
<h1>等级：</h1>
<p>{{ grade }}</p>
</body>
</html>

访问http://127.0.0.1:5000/index

Flask过滤器

safe：禁用转义；
<p>{{ '<em>hello</em>' | safe }}</p>
capitalize：把变量值的首字母转成大写，其余字母转小写；
<p>{{ 'hello' | capitalize }}</p>
lower：把值转成小写；
<p>{{ 'HELLO' | lower }}</p>
upper：把值转成大写；
<p>{{ 'hello' | upper }}</p>
title：把值中的每个单词的首字母都转成大写；
<p>{{ 'hello' | title }}</p>
trim：把值的首尾空格去掉；
<p>{{ ' hello world ' | trim }}</p>
reverse:字符串反转；
<p>{{ 'olleh' | reverse }}</p>
format:格式化输出；
<p>{{ '%s is %d' | format('name',17) }}</p>
striptags：渲染之前把值中所有的HTML标签都删掉；
<p>{{ '<em>hello</em>' | striptags }}</p>

支持链式使用过滤器

<p>{{ “ hello world “ | trim | upper }}</p>

在模板目录index.html下更新如下代码：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
</head>
<body>
{#支持链式操作#}
welcome to {{ '     neuedu    '| trim | upper}}
</body>
</html>

Flask内置过滤器

Flask提供了一个内置过滤器”tojson”，它的作用是将变量输出为JSON字符串。这个在配合Javascript使用时非常有用

更新app.py文件 增加json数据

from flask import Flask, render_template
app = Flask(__name__)

@app.route('/index')
def index():
    data = '''
       {
       "name": "Python书籍",
       "origin_price": 66,
       "pub_date": "2018-4-14 17:00:00",
       "store": ["京东", "淘宝"],
       "author": ["张三", "李四", "Jhone"],
       "is_valid": true,
       "is_sale": false,
       "meta": {
           "isbn": "abc-123",
           "pages": 300
       },
       "desc": null
       }
       '''
    return render_template("index.html", data=data)

if __name__ == '__main__':
    app.run()

更新index.html文件

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
</head>
<body>
{#支持链式操作#}
welcome to {{ '     neuedu    '| trim | upper}}
<script>
    var data = {{ data | tojson |safe }}
    console.log(data)
</script>
</body>
</html>

打开浏览器控制台


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