Python超級明星WEB開發框架Flask簡明教程

Flask簡介

Flask是一個相對於Django而言輕量級的Web框架。

和Django大包大攬不一樣，Flask創建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同樣，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，這種策略的天然 延伸是Flask框架中沒有包含數據庫方面的構件，不管ORM仍是其餘。

關注點 ：Flask是一個WSGI應用框架，這意味着咱們進行Flask開發時，不須要 關注網絡方面的操做，Flask應用的入口是封裝過的網絡請求包，出口是 網絡響應，咱們僅須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， 這方面的選擇咱們在本課程中將不涉及。

REST適應性 ：雖然Flask和Django同樣，最初的出發點都是服務端的動態網頁應用。但 Flask的設計使之也至關適用於面向資源的REST架構，在愈來愈移動化 而且單頁應用愈來愈重要的WEB開發領域，這是Flask相對於Django至關 大的優點。

Hello Flask

編寫一個基於Flask的hello world至關容易：

一、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。

二、建立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 做用，一般狀況下，咱們總應該使用特殊變量__name__。

Flask實例是可調用的（具備__call__方法），這個實例能夠直接對接 WSGI服務器。

三、註冊路由

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

註冊路由就是創建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，其返回值將做爲HTTP響應的正文內容。

四、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，咱們能夠經過調用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框架中至關重要的一個概念，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，咱們將主要從如下幾個方面講解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餘視圖的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在路由表中匹配預約義的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應用中處於至關核心的位置。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'

若是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框架就會調用咱們的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() ：另外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裝飾器內部也是經過調用add_url_route()方法實現的路由註冊。 可是顯然，使用裝飾器使代碼看起來更優雅一些。

爲路由指定HTTP方法

默認狀況下，Flask路由僅支持HTTP的GET請求。可使用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，所以能夠同時指定多種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 ... #建立新用戶

這個特性使Flask很是易於開發REST架構的後臺服務，而不只僅侷限於傳統的動態網頁。

匹配動態URL

有時咱們須要將同一類URL映射到同一個視圖函數處理，好比，使用同一個視圖函數 來顯示不一樣用戶的我的檔案。咱們但願如下的URL均可以分發到同一個視圖函數：

在Flask中，能夠將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，並做爲視圖函數v_user()的uname參數進行調用。

URL變量類型過濾

考慮下面的示例，咱們但願經過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。咱們能夠構造URL規則/file/<fname>，而後直接 讀取文件內容返回給用戶。註冊以下的路由：

@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>

測試結果代表，/file/a.txt和/file/b.txt都沒有問題，可是/file/repo/c.txt和 /file/repo/d.txt卻會失敗。

這是由於，默認狀況下，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轉換器容許 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以前。Flask預置了四種轉換器：

1. string - 匹配不包含/的字符串，這是默認的轉換器
2. path - 匹配包含/的字符串
3. 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
4. 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

咱們一直強調，路由的做用是根據請求的URL，找到對應的視圖函數。這沒錯，可是在 Flask框架中，請求任務的分發並非直接從用戶請求的URL一步定位到視圖函數， 二者之間隔着一個訪問點/endpoint。

如下面的代碼爲例，咱們看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，而後再利用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 ：當咱們使用route裝飾器註冊路由時，默認使用被裝飾函數的 函數名（name）做爲訪問點，所以，你看到上面的表中，路由中的訪問點爲home。

自定義訪問點 ：能夠在使用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

當建立應用實例時，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：

+------------------------------------------------------------+ | url rule | endpoint | view_function | | /static | static | Flask.send_static_file | +------------------------------------------------------------+ 若是你的應用目錄以下：

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

那麼啓動應用後就能夠經過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能夠根據應用狀況進行調整。

改變默認的本地路徑 ：能夠在建立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， 那麼能夠按以下的方式建立應用對象：

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

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 ： 若是不喜歡靜態目錄URL/static，也能夠在建立應用 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，經過URL/assets/main.css就能夠訪問assets文件夾下的 main.css文件了。

這時的路由表變化爲：

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

構造URL

在一個實用的視圖中，不可避免地存在指向其餘視圖的連接。在以前的課程示例中，咱們 都是在視圖函數中這樣硬編碼這些連接URL的：

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

大部分狀況下這種硬編碼URL是能夠工做的。但若是這個應用被掛在WSGI服務器的一個 子路徑下，好比：/app1，那麼用戶訪問URL/tech是不會成功的，這時應當訪問/app1/tech 才能夠正確地路由到視圖函數v_tech()。

咱們應當使用訪問點讓Flask框架幫咱們計算連接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，能夠在構造的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 ： 若是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關鍵字能夠爲生成的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 ： 默認狀況下，url_for()生成站內URL，能夠設置關鍵字參數_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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