Python-Superstar-WEB-Framework Flask

Einführung in Flask

Flask ist im Vergleich zu Django ein leichtes Web-Framework.

Im Gegensatz zu Django basiert Flask auf einer Reihe von Open-Source-Softwarepaketen, von denen die wichtigsten die WSGI-Anwendungsentwicklungsbibliothek Werkzeug und die Template-Engine Jinja sind:

Strategie: Werkzeug und Jinja , wie auch Flask, wurden beide vom Pocoo-Team entwickelt. Dies spiegelt möglicherweise die ökologische Strategie von Pocoo im Wettbewerb mit Django wider. Die natürliche Erweiterung dieser Strategie besteht darin, dass das Flask-Framework keine Datenbankkomponenten enthält, weder ORM noch andere.

Fokus: Flask ist ein WSGI-Anwendungsframework, was bedeutet, dass wir bei der Entwicklung von Flask nicht auf Netzwerkvorgänge achten müssen. Der Eingang der Flask-Anwendung ist das gekapselte Netzwerkanforderungspaket und der Ausgang ist die Netzwerkantwort. Wir müssen in dieser Phase nur auf die Verarbeitungslogik achten.

WSGI-Server: Obwohl Flask über einen einfachen integrierten WSGI-Server verfügt, ist seine Leistung nur für das Debuggen während der Entwicklungsphase geeignet. Auf der offiziellen Website von Flask werden verschiedene WSGI-Server empfohlen, deren Implementierungsmethoden von Multiprozess über Multithread bis hin zu Coroutine reichen. Wir werden diese Auswahl in diesem Kurs nicht behandeln.

REST-Anpassbarkeit: Obwohl Flask und Django gleich sind, sind serverseitige dynamische Webanwendungen der erste Ausgangspunkt. Das Design von Flask macht es jedoch durchaus geeignet für die ressourcenorientierte REST-Architektur. Im Bereich der WEB-Entwicklung, wo Single-Page-Anwendungen immer mobiler und wichtiger werden, ist dies der erhebliche Vorteil von Flask gegenüber Django.

Hello Flask

Es ist ganz einfach, eine Hallo-Welt basierend auf Flask zu schreiben:

1. Importieren Sie die Flask-Klasse

from flask import Flask

Die Flask-Klasse ist die Kernklasse des Flask-Frameworks, das die WSGI-Anwendungsspezifikation implementiert.

2. Erstellen Sie eine Flask-Instanz

app = Flask(__name__)

Der erste Parameter des Flask-Konstruktors gibt einen Importnamen/Importnamen an. Das Flask-Framework verwendet diesen Namen, um statische Ressourcen, Vorlagen und Fehlermeldungen zu finden. Sofern Sie den Zweck nicht genau verstehen, sollten wir normalerweise immer die spezielle Variable _name verwenden.

Die Flask-Instanz ist aufrufbar (verfügt über eine Aufrufmethode) und diese Instanz kann sich direkt mit dem WSGI-Server verbinden.

3. Routen registrieren

@route('/')
def index():
    return 'Hello,Flask!'

Die Registrierung von Routen dient dazu, die Zuordnung zwischen URL-Regeln und Verarbeitungsfunktionen herzustellen. Das Flask-Framework ist auf Routing angewiesen, um die Verteilung von HTTP-Anfragen abzuschließen.

Die Funktion in der Route wird als Ansichtsfunktion bezeichnet und ihr Rückgabewert wird als Hauptinhalt der HTTP-Antwort verwendet.

4. Verbinden und starten Sie den WSGI-Server

Flask kapselt einen einfachen WSGI-Server für die Entwicklung. Wir können den Server starten, indem wir run() aufrufen:

app.run(host='0.0.0.0',port=80)

Überblick

Routing ist ein sehr wichtiges Konzept im Web-Framework der MVC-Architektur und steht auch im Mittelpunkt dieses Kurses.

Wie der Name schon sagt, bedeutet Routing, einen Weg aus der Verwirrung zu finden. Im Flask-Framework bedeutet Routing, die entsprechende Verarbeitungsfunktion für die vom Benutzer angeforderte URL zu finden.

In diesem Kurs erklären wir das Routing im Flask-Framework hauptsächlich unter folgenden Aspekten:

Wie registriere ich Routing für eine Anwendung? Wie lege ich für eine Route die von ihr unterstützten HTTP-Methoden fest? Wie passt man eine dynamische URL an? Wie filtere ich Variablentypen in URLs? Wie versteht man Zugangspunkt/Endpunkt? Wie stelle ich statisches Routing für die Anwendung ein? Wie vermeide ich, dass hartcodierte URLs auf andere Ansichten verweisen?

Route registrieren

In einer Flask-Anwendung bezieht sich Routing auf die Zuordnung zwischen der vom Benutzer angeforderten URL und der Ansichtsfunktion. Das Flask-Framework gleicht die vordefinierten URL-Regeln in der Routing-Tabelle entsprechend der URL der HTTP-Anforderung ab, findet die entsprechende Ansichtsfunktion und gibt das Ausführungsergebnis der Ansichtsfunktion an den WSGI-Server zurück:

Es ist ersichtlich, dass die Routing-Tabelle in der Flask-Anwendung eine sehr zentrale Rolle spielt. Der Inhalt der Routing-Tabelle wird vom Anwendungsentwickler gefüllt.

Routendekorator: Sie können den Routendekorator der Flask-Anwendungsinstanz verwenden, um eine URL-Regel an eine Ansichtsfunktion zu binden.

Das folgende Beispiel bindet beispielsweise die URL-Regel /test an die Ansichtsfunktion test():

@app.route('/test')
def test():
    return 'this is response'

Wenn diese Anwendung im Stammverzeichnis des Hosts ezhost.com bereitgestellt wird , dann Wenn ein Benutzer Folgendes besucht:

http://pythontab.com/teset

Das Flask-Framework ruft unsere test()-Funktion auf und das Rückgabeergebnis wird an den WSGI-Server übergeben und an den Besucher verschickt.

add_url_rule(): Eine andere äquivalente Schreibweise ist die Verwendung der add_url_route()-Methode der Flask-Anwendungsinstanz. Das folgende Beispiel registriert die gleiche Route wie das vorherige Beispiel:

def test():
    return 'this is response'
app.add_url_route('/test',view_func=test)

Tatsächlich wird die Routenregistrierung auch innerhalb des Routendekorators durch Aufruf von add_url_route implementiert ()-Methode. Aber natürlich lässt die Verwendung von Dekoratoren den Code eleganter aussehen.

Geben Sie die HTTP-Methode für die Route an

Standardmäßig unterstützt das Flask-Routing nur HTTP-GET-Anfragen. Sie können das Schlüsselwortargument „methods“ verwenden, um die von der Ansichtsmethode unterstützten HTTP-Methoden bei der Registrierung der Route explizit zu deklarieren.

Das folgende Beispiel bindet beispielsweise die URL-Regel/Authentifizierung an die Ansichtsfunktion v_auth(). Diese Route unterstützt nur die POST-Methode:

@app.route('/auth',methods=['POST'])
def v_auth():pass

指定多种HTTP方法支持

关键字参数methods的类型为list，因此可以同时指定多种HTTP方法。

下面的示例中，使URL规则/user同时支持POST方法和GET方法：

@app.route('/user',methods=['POST','GET'])
def v_users():
    if request.method == 'GET':
        return ... # 返回用户列表
    if request.method == 'POST'
        return ... #创建新用户

这个特性使Flask非常易于开发REST架构的后台服务，而不仅仅局限于传统的动态网页。

匹配动态URL

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档案。我们希望以下的URL都可以分发到同一个视图函数：

在Flask中，可以将URL中的可变部分使用一对小括号声明为变量， 并为视图函数声明同名的参数:

@app.route('/user/')
def v_user(uname):
    return '%s\'s Profile' % uname

   

在上面的示例中，URL规则中的表示这部分是可变的，Flask将提取用户请求的 URL中这部分的内容，并作为视图函数v_user()的uname参数进行调用。

URL变量类型过滤

考虑下面的示例，我们希望通过HTTP共享文件夹/var/readonly中的文件：

/var

    /readonly

        /a.txt

        /b.txt

        /repo

           /c.txt

           /d.txt

简单思考一下就有答案了。我们可以构造URL规则/file/，然后直接 读取文件内容返回给用户。注册如下的路由：

@app.route('/file/')
def v_file(fname):
    fullname = os.path.join('/var/readonly',fname)
    f = open(fullname)
    cnt =  f.read()
    f.close()
    return cnt

测试结果表明，/file/a.txt和/file/b.txt都没有问题，但是/file/repo/c.txt和 /file/repo/d.txt却会失败。

这是因为，默认情况下，在URL规则中的变量被视为不包含/的字符串。/file/repo/c.txt 是没有办法匹配URL规则/file/的。

可以使用内置的path转换器告诉Flask框架改变这一默认行为。path转换器允许 规则匹配包含/的字符串：

@app.route('/file/')

   

在Flask中，转换器/converter用来对从URL中提取的变量进行预处理，这个过程 发生在调用视图函数之前。Flask预置了四种转换器：

string - 匹配不包含/的字符串，这是默认的转换器

path - 匹配包含/的字符串

int - 只有当URL中的变量是整型值时才匹配，并将变量转换为整型

float - 只有当URL中的变量是浮点值时才匹配，并将变量转换为浮点型

访问点/endpoint

我们一直强调，路由的作用是根据请求的URL，找到对应的视图函数。这没错，但是在 Flask框架中，请求任务的分发并不是直接从用户请求的URL一步定位到视图函数， 两者之间隔着一个访问点/endpoint。

以下面的代码为例，我们看Flask怎样实现请求的分发：

@app.route('/home')
def home():pass

   

在Flask内部使用两张表维护路由：

url_map ：维护URL规则和endpoint的映射

view_functions ：维护endpoint和视图函数的映射。

以用户访问URL/home为例，Flask将首先利用url_map找到所请求URL对应的 endpoint，即访问点home，然后再利用view_functions表查找home这个访问点 对应的视图函数，最终匹配到函数home()：

默认访问点 ：当我们使用route装饰器注册路由时，默认使用被装饰函数的 函数名（name）作为访问点，因此，你看到上面的表中，路由中的访问点为home。

自定义访问点 ：可以在使用route装饰器或调用add_url_rule()方法注册路由时，使用 endpoint关键字参数改变这一默认行为：

1

2

   

@app.route('/home',endpoint='whocare')

def home():pass

   

此时的两张路由表将变成这样：

静态目录路由

当创建应用实例时，Flask将自动添加一条静态目录路由，其访问点 始终被设置为static，URL规则默认被设置为/static，本地路径默认被 设置为应用文件夹下的static子文件夹：

+------------------------------------------------------------+ | url rule | endpoint | view_function | | /static | static | Flask.send_static_file | +------------------------------------------------------------+ 如果你的应用目录如下：

/app

    /web.py

    /static

        /main.css

        /jquery.min.js   

那么启动应用后就可以通过URL/static/main.css访问static文件夹下的main.css了。

除了访问点被固定为static，静态目录的URL规则和本地目录都是可以根据应用情况进行调整。

改变默认的本地路径 ：可以在创建应用对象时使用关键字参数static_folder改变 默认的静态文件夹。例如，你的静态文件都存放在应用下的assets目录下， 那么可以按如下的方式创建应用对象：

app = Flask(name,static_folder='assets') 也可以使用一个绝对路径：

app = Flask(name,static_folder='/var/www/static') 改变默认的本地路径并不会对路由表产生影响。

改变默认的URL规则 ： 如果不喜欢静态目录URL/static，也可以在创建应用 对象时使用关键字参数static_url_path换一个别的名字。

下面的示例中，将应用下的assets文件夹注册为静态目录/assets：

app = Flask(name,static_folder='assets',static_url_path='/assets') 当应用运行后，通过URL/assets/main.css就可以访问assets文件夹下的 main.css文件了。

这时的路由表变化为：

+------------------------------------------------------------+ | url | endpoint | view_function | | /assets | static | Flask.send_static_file | +------------------------------------------------------------+

构造URL

在一个实用的视图中，不可避免地存在指向其他视图的链接。在之前的课程示例中，我们 都是在视图函数中这样硬编码这些链接URL的：

@app.route('/')
def v_index():
    return 'tech'
@app.route('/tech') 
def v_tech():pass

   

大部分情况下这种硬编码URL是可以工作的。但如果这个应用被挂在WSGI服务器的一个 子路径下，比如：/app1，那么用户访问URL/tech是不会成功的，这时应当访问/app1/tech 才可以正确地路由到视图函数v_tech()。

我们应当使用访问点让Flask框架帮我们计算链接URL。简单地给url_for()函数传入 一个访问点，它返回将是一个可靠的URL地址：

@app.route('/')
def v_index():
    print url_for('v_contacts')  # /contact
    return 'see console output!'
@app.route('/contact')
def v_contacts():pass

   

添加查询参数 ： 使用关键字参数，可以在构造的URL中生成查询串。下面的调用将生成 /contact?

format=json
@app.route('/')
def v_index():
    print url_for('v_contacts',format='json')
    return  ''
@app.route('/contact')     
def v_contacts():pass

   

添加URL变量 ： 如果指定访问点对应的视图函数接收参数，那么关键字参数将生成对应的参数URL。下面的 示例将生成/contact/Julia?format=html：

@app.route('/')
def v_index():
    print url_for('v_contact',name='Julia',format='html')
    return ''
@app.route('/contact/')
def v_contact(name):pass

   

添加锚点 ：使用_anchor关键字可以为生成的URL添加锚点。下面的示例将生成URL /contact#part2

@app.route('/')
def v_index():
    print url_for('v_contacts',_anchor='part2')
@app.route('/contact')
def v_contacts():pass

   

外部URL ： 默认情况下，url_for()生成站内URL，可以设置关键字参数_external 为True，生成包含站点地址的外部URL。下面的示例将生成URLhttp:///contacts:

@app.route('/')
def v_index():
    print url_for('v_contacts',_external=True)
@app.route('/contact')
def v_contacts():pass