一線Python運維開發帶你秒懂Flask框架

相信曾經糾結過這個問題：怎樣才能完全掌握flask？

Flask是一個使用 Python 編寫的輕量級 Web 應用框架。其 WSGI 工具箱採用 Werkzeug ，模板引擎則使用 Jinja2 。Flask使用 BSD 受權。

 

Flask也被稱爲 「microframework」 ，由於它使用簡單的核心，用 extension 增長其餘功能。Flask沒有默認使用的數據庫、窗體驗證工具。

今天咱們邀請到了多年從事Python開發的不動老師，讓他爲咱們帶來flask開發的一線實戰。

 

不動：馬哥教育Python實戰開發講師團特邀講師，多年python開發經驗，重度flask使用者，當前從事 O2Oweb商城後端開發和運維開發的工做。

 

分享開始

你們好，下面如今開始分享flask開發，先看下本次分享的內容:

一、Flask Web框架介紹

Flask是微型web框架，框架自己十分精簡，微型並不表明其功能弱，核心代碼基於Werkzeug, Jinja 2 這兩個庫,它以插件形式的進行功能擴展，且插件易於安裝與使用，而且能夠自行開發擴展插件

與其餘web框架相似，flask中請求(request),路由(route),響應(response)構成其完整的一個基本http流程。

 

二、做爲入門flask框架很是易於使用

瞭解其基本結構後，能夠迅速進行MVC開發，或者將其看成後端restfulApi來響應數據。

 

第一步咱們先來用虛擬環境安裝flask

虛擬環境，將當前運行環境徹底與系統的python環境進行隔離，這裏咱們使用pyenv這個庫來進行構建環境

以centos系統爲例安裝虛擬環境:

一、yum install zlib-devel bzip2 bzip2-devel readline-devel sqlite sqlite-devel openssl-devel
二、curl -L  https://raw.githubusercontent.com/yyuu/pyenv-installer/master/bin/pyenv-installer 
| bash

配置環境變量， 在 ~/.bash_profile裏增長以下內容：

export PATH="~/.pyenv/bin:$PATH「
eval "$(pyenv init -)" 
eval "$(pyenv virtualenv-init -)「

第二步 ：在生成虛擬環境 激活此pyenv

 

一、系統中通常自帶的python版本是python2.7.10

二、咱們自行下載一個python版本是2.7.12

三、使用sohu的鏡像源：http://mirrors.sohu.com/python/ 
找到python版本是2.7.12的包下載到本地

爲什麼須要使用虛擬環境？ 由於虛擬環境對於每個python環境來講是獨立開來的，用虛擬環境能夠在一臺機器上運行多個項目時，每一個項目的環境是隔離，不產生依賴。

 

四、如需其餘版本也能夠下載對應的版本放到~/.pyenv/cache文件夾下面(cache文件夾假如不存在，自行建立)

 

五、而後執行 pyenv install 版本號 安裝對應的python版本: pyenv install 2.7.12

 

六、安裝2.7.12版本成功後，建立一個目錄爲徹底隔離的python虛擬環境：

pyenv virtualenv 2.7.12 venv27

mkdir -pv virtu

cd virtu pyenv local venv27 cd .. cd virtu 自動激活了venv27環境

第三步 安裝pip

Pip是一個用來安裝python第三方庫的工具

sudo yum -y install epel-release （安裝yum包擴展）

sudo yum –y install pip

使用阿里雲的python包加速pip安裝

Pip 配置阿里雲鏡像：
mkdir ~/.pip
vim ~/.pip/pip.conf, 輸入如下內容
[global] index-url=http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/ 
trusted-host=http://mirrors.aliyun.com 

第五步安裝flask:

cd vnvn27 (剛纔構建的虛擬環境，切換到了一個徹底虛擬環境)

Pip install flask

Pip freeze 列出當前安裝的第三方python庫以及版本

運行python終端，import flask，能夠測試是否安裝flask成功

 

2.0：wsgi規範

Python使用wsgi網關進行Web開發，flask基於wsgi網關，flask中實例的app，也稱之爲一個wsgi 應用
Wsgi是python中定義的一種網關協議規範，pep333對此的相關解釋： https://www.python.org/dev/peps/pep-0333/

from wsgiref.simple_server import make_server

wsgiref包是實現了wsgi標準的一個參考，咱們能夠用它來進行調試，此包通常用於測試環境，不建議生產環境中使用。
simple_server實現了一個簡易的http服務器，咱們能夠用它來運行一個wsgi應用

 

2.1:wsgi規範2

下面示例咱們能夠用wsgiref這個包實現一個簡單的wsgi web框架來理解其工做流程：

 

 

2.2:wsgi規範3

上面的代碼中，咱們使用了wsgiref包簡易的實現了一個wsgiweb框架，其中咱們依據傳入的env中獲取到url後綴來匹配router字典中對應的處理函數

Env參數是包含了客戶端請求的信息和服務端的環境信息，能夠將其打印出來，看下其中包含的變量。

Start_response函數做爲參數傳入runserver應用中，必需要start_response(status,header)來進行響應，它是由網關接口定義的函數。
在上述中能夠看出，wsgi的做用是在web服務器和web應用之間的橋樑，web服務器監聽將客戶端請求轉發給實現wsgi規範接口處理，wsgi接將請求進行中轉給上層的web應用處理，web應用處理完成並生成響應返回給wsgi接口,而後web服務器將收到的響應返回給客戶端。

 

2.3：一個最基本應用

Flask框架也是依據上面的規範實現的web框架，咱們能夠看下flask源碼中對於上述的封裝，不過它作了更高層次的抽象

 

 

能夠看到flask源碼中使用wsgi_app和魔術方法__call__對 上述start_respones作了封裝。

接下里用flask運行一個hello wordl

 

2.4：一個最基本應用分析

/usr/bin/env python 
from Flask import flask
app = Flask(__name__)

@app.route('/') 
def index(): 
return ‘<h1>Hello World!</h1>‘
if __name__ == '__main__': 
app.run()
python hello.py

 

2.5：最基本應用

app = Flask(__name__) 代碼使用Flask類生成一個應用實例
@app.route('/') 
def index():
return ‘<h1>hello world</h1>’
一個http過程當中請求來自客戶端，http服務器(nginx，Apache)再次將請求轉發給flask應用實例app,@app.route(‘/)中映射了url連接與一個python函數的對應關係，咱們將index函數稱之爲視圖函數。
好比訪問192.168.1.19 

－－－》app.route(‘/’)
訪問192.168.1.19/blog 

－－－》app.route(‘/blog’)

 

2.6：可變url

在通常業務中，url都是動態可變的，在flask中咱們這樣設置可變url

@app.route(‘/hello/<name>’)

def hello(name):

return ‘<h1>hello {}’.format(name)

示例:

訪問192.168.1.19/hello/jack

訪問192.168.1.19/hello/rose

<name> 被尖括號抱起來的部分表明url中與python處理函數中對應的可變部分.

經常使用的有如下3種，定義可變的類型

<string:name>、<int:uid>、<path:prefix>

 

2.7:可變url自定義裝換器

定義可變url，除了上述的string以外，還有如下幾種int、float、path這三種，另外flask還能夠經過werkzeug中的BaseConverter類，自定義轉換器。

這裏自定義一個轉換器

 

fromwerkzeug.routing import BaseConverter

classListConverter(BaseConverter):

def to_python(self, value):

return value.split('+')

def to_url(self, values):

return'+'.join(BaseConverter.to_url(value) for value in values)

將自定義轉換器加入到app應用url_map中，當客戶端輸入參數時，能夠以，咱們自行設置的分隔符作轉換
app.url_map.converters['list'] = ListConverter
@app.route('/home/<list:subs>')
def home(subs):
# 使用自定義類型
htm = ''
for sub in subs:
htm += '<h1>{}</h1>'.format(sub)
return htm

在生產環境中客戶端到服務端，使用python開發應用的通常流程是以下圖所示：

 

 

flask中的請求，請求是web開發中最重要特性之一

 

3.0 Flask入門：請求

from flask import request
@app.route(‘/hi’)
def hi():
name = request.args.get(‘name’)
return ‘<h1>hi {}</h1>’.format(name)
訪問：
192.168.1.19/hi?name=mike 

flask中request對象封裝了客戶端的請求參數
咱們能夠嘗試將print(request.__dict__)查看請求上下文環境變量

request請求對象是flask內部封裝的一個全局對象，這個對象是線程隔離的，必須運行在當前請求中的上下文,直接運行會報錯，它經過werkzeug模塊中localproxy在localstack這種數據結構尋找當前請求
常見的request客戶端變量
request.args 獲取從客戶端url傳輸過來的查詢字符串
request.form 獲取從客戶端表單提交過來的信息
request.json 獲取從客戶端從請求body獲取的json字符串
request.method 獲取客戶端使用的請求方法 
Request.files 獲取從客戶端請求過來的文件

 

3.1 Flask入門：響應與會話

from flask import make_respones

flask中封裝了make_response做爲客戶端響應，返回http頭信息、狀態碼等，resp = make_respone(‘hello’.encode())，resp.set_cookie(‘name’, ‘jack’) ，將resp做爲返回，能夠手動靈活的增長了cookie

會話分爲客戶端和服務端2種形式，from flask importsession 中封裝了基於客戶端的cookies，示例以下:

 

 

在app.config對象中保存了flask的默認配置以及咱們項目中寫入的配置變量，一般狀況下flask中的一些配置以下

 

 

 

 

4.1 flask中的讀入配置

app = Flask(__name__) app.config.from_object(‘yourapplication.default_settings’) app.config.from_pyfile(’config.cfg’)
上面兩種均可以將配置文件加入到app應用當中，其中app.config.from_object()方法會尋找配置文件爲類的配置

 

 

用函數封裝配置文件寫入app，這樣能夠依據參數來區分開發環境與生產環境的配置文件。

 

 

4.2工廠方法建立app

什麼是工廠方法？工廠方法是一種設計模式，這裏使用能夠簡單理解爲經過一個函數來批量建立一個flask app對象，依據不一樣的參數來生成不一樣的app

 

 

4.3爲什麼須要工廠方法建立app？

當須要運行app的時候，能夠經過工廠方法傳遞參數來生成不一樣的app對象，方便的進行測試不一樣的app，而且生成多個app的時候能夠進行分別進行請求處理,流量負載等，經過如下示例說明

 

 

5.0鉤子函數

flask中鉤子函數做用是將被裝飾的函數註冊到app當中，在不一樣階段執行。

app.first_request: 在第一次請求以前執行

app.before_request: 在每次請求以前執行，能夠用它來封裝中間鍵，效果相似於django middleware

app.after_request: 在每次請求以後執行

app.teardown_appcontext: 不論是否有異常出現，都會在每次請求以後執行

app.errorhandler:接受狀態碼，而且自定義返回錯誤處理信息頁面

 

5.1鉤子函數before_request

 

 

5.2鉤子函數errorhandler

 

 

5.3藍圖

藍圖將應用進行模塊化，可以很方便的將不一樣的功能和路由區分開，而且易於維護，藍圖基於相同的url前綴來做區分。

功能相似的視圖函數組合在一塊兒做爲藍圖的組件,將應用進行分割,極大簡化了大型應用的複雜度,藍圖要註冊到app對象中，藍圖的使用方式與app的使用方式很像

藍圖提供模板過濾器、靜態文件、模板和其它功能

5.4藍圖生成

將user這些類似的功能分紅一個藍圖模塊，注意藍圖文件不能和藍圖對象同名，不然會衝突報錯

 

 

5.5藍圖註冊

v 當以上user實例化時，必須將此註冊到app應用中，藍圖才能生效,url_prefix爲自定義添加的url後綴

 

 

6.0flask擴展使用

v flask以插件形式開發擴展功能，其中許多優秀第三方插件能夠直接使用，提高開發效率，常見項目開發用到的插件有flask_sqlachemy、flask_redis、flask_login、flask_admin等等

v 插件安裝通常使用 pip install <插件名>，便可安裝

v 如下示例flask_sqlachemy使用，flask_sqlachemy是sqlalchemy的flask插件，sqlalchemy是python界有名的工業級orm框架

 

6.1flask_sqlalchemy

v 實例化flask_sqlalchemy，生成db對象後續初始化到app中

 

 

6.2flask插件初始化

v 因爲db對象須要讀取app應用中配置，而且依賴app上下文工做，因此將上述db對象等擴展插件初始化app，在每次app啓動以前完成綁定

 

 

6.3 flask_sqlalchemy定義model

使用上述db對象，model字段繼承db.Model，在mvc中此表示model層，用來進行數據庫表字段映射關聯以及數據寫入保存等.

 

 

6.4 flask_sqlalchemy進行用戶驗證

 

 

以上介紹了flask中入門開發常見的問題以及模塊使用，歡迎你們拍磚。

 

使用flask能夠輕鬆開發應用，每一種web框架都有其自身利弊，對於現代web開發的需求來講，微框架很適合快速迭代式開發，最好的理解的方法是實踐，能夠依據以上對flask有一個大致理解以後進行一個簡單的應用開發。