Python超級明星WEB開發框架Flask簡明教程頂原薦

Flask簡介

Flask是一個相對於Django而言輕量級的Web框架。

和Django大包大攬不同，Flask建立於一系列的開源軟件包之上，這其中最主要的是WSGI應用開發庫Werkzeug和模板引擎Jinja：

策略：werkzeug和Jinja這兩個庫和Flask一樣，都是pocoo團隊開發的。這或許體現了pocoo與Django競爭時關於生態的一種策略，這種策略的自然延伸是Flask框架中沒有包含數據庫方面的構件，無論ORM還是其他。

關注點：Flask是一個WSGI應用框架，這意味着我們進行Flask開發時，不需要關注網絡方面的操作，Flask應用的入口是封裝過的網絡請求包，出口是網絡響應，我們僅需要關注這個階段內的處理邏輯。

WSGI服務器：Flask雖然內置了簡單的WSGI服務器，但其性能僅僅適用於開發期的調試。 Flask官網推薦了多種WSGI服務器，實現方式從多進程到多線程到協程，這方面的選擇我們在本課程中將不涉及。

REST適應性：雖然Flask和Django一樣，最初的出發點都是服務端的動態網頁應用。但 Flask的設計使之也相當適用於面向資源的REST架構，在越來越移動化並且單頁應用越來越重要的WEB開發領域，這是Flask相對於Django相當大的優勢。

Hello Flask

編寫一個基於Flask的hello world相當容易：

1、導入Flask類

from flask import Flask

Flask類是Flask框架的核心類，它實現了WSGI應用規範。

2、創建Flask實例

app = Flask(__name__)

Flask構造函數的第一個參數指定一個引入名/import_name。Flask框架使用這個名字進行靜態資源、模板、錯誤信息的定位。除非你清楚的理解它的作用，通常情況下，我們總應該使用特殊變量__name__。

Flask實例是可調用的（具有__call__方法），這個實例可以直接對接 WSGI服務器。

3、註冊路由

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

註冊路由就是建立URL規則和處理函數之間的關聯。Flask框架依賴於路由完成HTTP請求的分發。

路由中的函數被稱爲視圖函數，其返回值將作爲HTTP響應的正文內容。

4、對接並啓動WSGI服務器

Flask封裝了一個簡單的開發用WSGI服務器，我們可以通過調用run() 啓動服務器運行：

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

概述

路由是MVC架構的Web框架中相當重要的一個概念，也是本節課程的重點。

顧名思意，路由就是在迷茫中找出一條路的意思。在Flask框架中，路由就表示爲用戶請求的URL找出其對應的處理函數之意。

在本節課程，我們將主要從以下幾個方面講解Flask框架中的路由：

如何爲應用註冊路由？如何爲路由指定其支持的HTTP方法？如何匹配動態URL？如何對URL中的變量類型進行過濾？如何理解訪問點/endpoint？如何爲應用設定靜態路由？如何避免硬編碼指向其他視圖的URL？

註冊路由

在Flask應用中，路由是指用戶請求的URL與視圖函數之間的映射。Flask框架根據HTTP請求的URL在路由表中匹配預定義的URL規則，找到對應的視圖函數，並將視圖函數的執行結果返回WSGI服務器：

可見路由表在Flask應用中處於相當核心的位置。路由表的內容是由應用開發者填充。

route裝飾器：可以使用Flask應用實例的route裝飾器將一個URL規則綁定到一個視圖函數上。

例如，下面的示例將URL規則/test綁定到視圖函數test()上：

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

如果這個應用部署在主機ezhost.com的根目錄下，那麼當用戶訪問：

http://ezhost.com/test

Flask框架就會調用我們的test()函數，其返回結果就傳遞給WSGI服務器發送給訪問者。

add_url_rule() ：另一種等價的寫法是使用Flask應用實例的add_url_route()方法。下面的示例註冊了一個與前例相同的路由：

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

其實，route裝飾器內部也是通過調用add_url_route()方法實現的路由註冊。但是顯然，使用裝飾器使代碼看起來更優雅一些。

爲路由指定HTTP方法

默認情況下，Flask路由僅支持HTTP的GET請求。可以使用methods關鍵字參數，在註冊路由時顯式地聲明視圖方法支持的HTTP方法。

例如，下面的示例將URL規則/auth綁定到視圖函數v_auth()，這個路由僅支持POST方法：

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

指定多種HTTP方法支持

關鍵字參數methods的類型爲list，因此可以同時指定多種HTTP方法。

下面的示例中，使URL規則/user同時支持POST方法和GET方法：

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

這個特性使Flask非常易於開發REST架構的後臺服務，而不僅僅侷限於傳統的動態網頁。

匹配動態URL

有時我們需要將同一類URL映射到同一個視圖函數處理，比如，使用同一個視圖函數來顯示不同用戶的個人檔案。我們希望以下的URL都可以分發到同一個視圖函數：

在Flask中，可以將URL中的可變部分使用一對小括號<>聲明爲變量，併爲視圖函數聲明同名的參數:

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

在上面的示例中，URL規則中的<uname>表示這部分是可變的，Flask將提取用戶請求的 URL中這部分的內容，並作爲視圖函數v_user()的uname參數進行調用。

URL變量類型過濾

考慮下面的示例，我們希望通過HTTP共享文件夾/var/readonly中的文件：

/var
    /readonly
        /a.txt
        /b.txt
        /repo
           /c.txt
           /d.txt

簡單思考一下就有答案了。我們可以構造URL規則/file/<fname>，然後直接讀取文件內容返回給用戶。註冊如下的路由：

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

測試結果表明，/file/a.txt和/file/b.txt都沒有問題，但是/file/repo/c.txt和 /file/repo/d.txt卻會失敗。

這是因爲，默認情況下，在URL規則中的變量被視爲不包含/的字符串。/file/repo/c.txt 是沒有辦法匹配URL規則/file/<fname>的。

可以使用內置的path轉換器告訴Flask框架改變這一默認行爲。path轉換器允許規則匹配包含/的字符串：

@app.route('/file/<path:fname>')
</path:fname>

在Flask中，轉換器/converter用來對從URL中提取的變量進行預處理，這個過程發生在調用視圖函數之前。Flask預置了四種轉換器：

string - 匹配不包含/的字符串，這是默認的轉換器
path - 匹配包含/的字符串
int - 只有當URL中的變量是整型值時才匹配，並將變量轉換爲整型
float - 只有當URL中的變量是浮點值時才匹配，並將變量轉換爲浮點型

訪問點/endpoint

我們一直強調，路由的作用是根據請求的URL，找到對應的視圖函數。這沒錯，但是在 Flask框架中，請求任務的分發並不是直接從用戶請求的URL一步定位到視圖函數，兩者之間隔着一個訪問點/endpoint。

以下面的代碼爲例，我們看Flask怎樣實現請求的分發：

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

在Flask內部使用兩張表維護路由：

url_map ：維護URL規則和endpoint的映射
view_functions ：維護endpoint和視圖函數的映射。

以用戶訪問URL/home爲例，Flask將首先利用url_map找到所請求URL對應的 endpoint，即訪問點home，然後再利用view_functions表查找home這個訪問點對應的視圖函數，最終匹配到函數home()：

默認訪問點：當我們使用route裝飾器註冊路由時，默認使用被裝飾函數的函數名（name）作爲訪問點，因此，你看到上面的表中，路由中的訪問點爲home。

自定義訪問點：可以在使用route裝飾器或調用add_url_rule()方法註冊路由時，使用 endpoint關鍵字參數改變這一默認行爲：

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

此時的兩張路由表將變成這樣：

靜態目錄路由

當創建應用實例時，Flask將自動添加一條靜態目錄路由，其訪問點始終被設置爲static，URL規則默認被設置爲/static，本地路徑默認被設置爲應用文件夾下的static子文件夾：

/app
    /web.py
    /static
        /main.css
        /jquery.min.js

那麼啓動應用後就可以通過URL/static/main.css訪問static文件夾下的main.css了。

除了訪問點被固定爲static，靜態目錄的URL規則和本地目錄都是可以根據應用情況進行調整。

改變默認的本地路徑：可以在創建應用對象時使用關鍵字參數static_folder改變默認的靜態文件夾。例如，你的靜態文件都存放在應用下的assets目錄下，那麼可以按如下的方式創建應用對象：

app = Flask(name,static_folder='assets') 也可以使用一個絕對路徑：

app = Flask(name,static_folder='/var/www/static') 改變默認的本地路徑並不會對路由表產生影響。

改變默認的URL規則：如果不喜歡靜態目錄URL/static，也可以在創建應用對象時使用關鍵字參數static_url_path換一個別的名字。

下面的示例中，將應用下的assets文件夾註冊爲靜態目錄/assets：

app = Flask(name,static_folder='assets',static_url_path='/assets') 當應用運行後，通過URL/assets/main.css就可以訪問assets文件夾下的 main.css文件了。

這時的路由表變化爲：

構造URL

在一個實用的視圖中，不可避免地存在指向其他視圖的鏈接。在之前的課程示例中，我們都是在視圖函數中這樣硬編碼這些鏈接URL的：

@app.route('/')
def v_index():
    return '<a href="/tech">tech</a>'
@app.route('/tech') 
def v_tech():pass

大部分情況下這種硬編碼URL是可以工作的。但如果這個應用被掛在WSGI服務器的一個子路徑下，比如：/app1，那麼用戶訪問URL/tech是不會成功的，這時應當訪問/app1/tech 纔可以正確地路由到視圖函數v_tech()。

我們應當使用訪問點讓Flask框架幫我們計算鏈接URL。簡單地給url_for()函數傳入一個訪問點，它返回將是一個可靠的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

添加查詢參數：使用關鍵字參數，可以在構造的URL中生成查詢串。下面的調用將生成 /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變量：如果指定訪問點對應的視圖函數接收參數，那麼關鍵字參數將生成對應的參數URL。下面的示例將生成/contact/Julia?format=html：

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

添加錨點：使用_anchor關鍵字可以爲生成的URL添加錨點。下面的示例將生成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 ：默認情況下，url_for()生成站內URL，可以設置關鍵字參數_external 爲True，生成包含站點地址的外部URL。下面的示例將生成URLhttp://<x.y.z>/contacts:

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

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Flask簡介

Hello Flask

概述

註冊路由

爲路由指定HTTP方法

匹配動態URL

URL變量類型過濾

訪問點/endpoint

靜態目錄路由

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