Flask框架web开发之零基础入门

Flask框架是Python开发的一个基于Werkzeug和Jinja 2的web开发微框架，它的优势就是极其简洁，但又非常灵活，而且容易学习和应用。因此Flask框架是Python新手快速开始web开发最好的选择，此外，使用Flask框架的另一个好处在于你可以非常轻松地将基于Python的机器学习算法或数据分析算法集成到 web应用中。

Flask框架web开发之零基础入门

1、可以用Flask框架做什么

从博客应用到克隆一个facebook或者twitter，理论上你可以用Flask做任何事情。有很多库可以直接使用，例如flask-sockets，flask-google-maps等，而且Flask框架支持MySQL、Postgresql、 MongoDB等诸多数据库。

我能想到的一些可以用Flask框架实现的web应用类型：博客应用、聊天应用、仪表盘应用、REST API、管理页面、邮件服务等。

如果希望深入学习Flask Web开发，推荐这个教程：深入浅出Flask 安装Flask

使用pip安装Flask：

$ pip install flask

2、Hello,World

创建一个文件app.py，然后只需要几个简单的步骤，就可以写出Flask版本的Hello World

引入Flask类

from flask import Flask

创建Flask对象，我们将使用该对象进行应用的配置和运行：

app = Flask(__name__)

name 是Python中的特殊变量，如果文件作为主程序执行，那么 __name__ 变量的值就是 __main__ ，如果是被其他模块引入，那么 __name__ 的值就是模块名称。

编写主程序

在主程序中，执行 run() 来启动应用：

if __name__ =="__main__":
  app.run(debug=True, port=8080)

改名启动一个本地服务器，默认情况下其地址是 localhost:5000 ，在上面的代码中，我们使用关键字参数 port 将监听端口修改为8080。

路由

使用app变量的 route() 装饰器来告诉Flask框架URL如何触发我们的视图函数：

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

上面的标识，对路径'/‘的请求，将转为对 hello_world() 函数的调用。很直白，对吧？

运行

现在，让我们完整地看一下app.py的整个代码：

from flask import Flask
app = Flask(__name__)

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

if __name__ =="__main__":
  app.run(debug=True,port=8080)

然后运行起来：

$ python app.py

你应该会看到如下输入：

现在就可以打开浏览器访问 http://127.0.0.1:8080/ 了：

* Serving Flask app "app" (lazy loading)
* Environment: production
* Debug mode: on
* Running on http://127.0.0.1:8080/ (Press CTRL+C to quit)
* Restarting with stat
* Debugger is active!
* Debugger PIN: 770-937-705

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3、使用HTML模板

首先我们看看如何原始的HTML代码插入Flask应用：

from flask import Flask
app = Flask(__name__)


@app.route('/greet')
def greet():
  user = {'username': 'John', 'age': "20"}
  return '''
<html>
  <head>
    <title>Templating</title>
  </head>
  <body>
    <h1>Hello, ''' + user['username'] + '''!, you're ''' + user['age'] + ''' years old.</h1>
  </body>
</html>'''


if __name__ == '__main__':
app.run(debug = True,port=8080)

在上面的代码中，我们使用拼接的HTML字符串来展示user字典的数据。现在访问 http://127.0.0.1:8080/greet ：

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拼接HTML字符串非常容易出错，因此Flask使用Jinja 2模板引擎来分离数据逻辑和展示层。

我们将模板文件按如下路径放置：

Apps folder
/app.py
templates
  |-/index.html

使用模板时，视图函数应当返回 render_template() 的调用结果。例如下面的代码片段渲染模板 index.html ，并将渲染结果作为视图函数的返回值：

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

@app.route('/hello')
def hello():
  return render_template('index.html', name="Alex")

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

在上面的代码中，模板文件 index.html 依赖于变量 name ，其内容如下：

<html>
<body>
 {% if name %}
  <h2>Hello {{ name }}.</h2>
 {% else %}
  <h2>Hello.</h2>
 {% endif %}
 </body>
</html>

模板文件的语法扩充了HTML，因此可以使用变量和逻辑。

在浏览器中访问 http://127.0.0.1:8080/hello/alex ：

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4、使用表单

每个web应用都需要使用表单来采集用户数据。现在让我们使用Flask框架创建一个简单的表单来收集用户的基本信息，例如名称、年龄、邮件、兴趣爱好等，我们将这个模板文件命名为 bio_form.html

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <title></title>
</head>
<body>
  <h1>Bio Data Form</h1>
  <form action="showbio">
    <label>Username</label>
    <input type="name" name="username"><br>
    <label>Email</label>
    <input type="email" name="email"><br>
    <label>Hobbies</label>
    <input type="name" name="hobbies"><br>
    <input type="submit" name="">
  </form>
</body>
</html>

视图函数 bio_data_form 同时支持POST和GET请求。GET请求将渲染 bio_form.html 模板，而POST请求将重定向到 showbio ：

@app.route('/form', methods=['POST', 'GET'])
def bio_data_form():  
  if request.method == "POST":
    username = request.form['username']    
    age = request.form['age']    
    email = request.form['email']    
    hobbies = request.form['hobbies']    
    return redirect(url_for('showbio',               
                username=username,
                age=age,
                email=email,  
                hobbies=hobbies))  
  return render_template("bio_form.html")

下面是showbio的实现：

@app.route('/showbio', methods=['GET'])
def showbio():  
  username = request.args.get('username')  
  age = request.args.get('age')  
  email = request.args.get('email')  
  hobbies = request.args.get('hobbies')  
  return render_template("show_bio.html",
              username=username,             
              age=age,             
              email=email,             
              hobbies=hobbies)

以及show_bio.html的内容：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <title>Bio-Data Details</title>
</head>
<body>
  <h1>Bio-Data Details</h1>
  <hr>
  <h1>Username: {{ username }}</h1>
  <h1>Email: {{ email }}</h1>
  <h1>Hobbies: {{ hobbies }}</h1>
</body>
</html>

5、数据库集成：使用SQLAlchemy

Flask不能直接连接数据库，需要借助于ORM（Object Relational Mapper）。在这一部分，我们将借助于SQLAlchemy使用Postgres数据库。

安装Flask-SQLAlchemy和Postgres

首先安装flask-sqlalchemy：

$ pip install flask-sqlalchemy

然后从官方下载并安装postgres：https://postgresapp.com/

创建数据库

在终端中使用下面的命令创建一个appdb数据库：

$ createdb appdb

更新应用配置

修改app.config，添加数据库相关的配置信息：

app.config['DEBUG'] = True
app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI']='postgresql://localhost/appdb'
SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS = True
db = SQLAlchemy(app)

然后在代码中就可以使用这些配置数据了：

from flask import Flask, request, render_template
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy

# Settings
app = Flask(__name__)
app.config['DEBUG'] = True
app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'postgresql://localhost/appdb'
db = SQLAlchemy(app)

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

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

现在，让我们创建第一个模型（Model）。所有模型的基类是db.Model，使用Column来定义数据列：

class Post(db.Model):
  id = db.Column(db.Integer(), primary_key=True)
  title = db.Column(db.String(80), unique=True)
  post_text = db.Column(db.String(255))
  
  def __init__(self, title, post_text):
    self.title = title
    self.post_text = post_text

在代码中使用模型：

from flask import Flask
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy
app = Flask(__name__)
app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'postgresql://localhost/testdb'

db = SQLAlchemy(app)


class Post(db.Model):
  id = db.Column(db.Integer(), primary_key=True)
  title = db.Column(db.String(80), unique=True)
  post_text = db.Column(db.String(255))

  def __init__(self, title, post_text):
    self.title = title
    self.post_text = post_text


@app.route('/')
def index():
  return "Hello World"


app = Flask(__name__)

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

6、模型-数据同步

使用ORM时，需要执行迁移操作以便在模型和持久化数据之间保持同步。我们使用 Flask-Migrate这个扩展来完成该任务。

首先安装：

$ pip install flask-migrate
$ pip install flask_script

然后在代码中引入：

from flask_script import Manager
from flask_migrate import Migrate, MigrateCommand

进行必要的配置：

migrate = Migrate(app, db)
manager = Manager(app)
manager.add_command('db', MigrateCommand)

运行管理器：

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

完整的代码如下：

from flask import Flask
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy
from flask_script import Manager
from flask_migrate import Migrate, MigrateCommand

app = Flask(__name__)
app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'postgresql://localhost/appdb'

db = SQLAlchemy(app)
migrate = Migrate(app, db)
manager = Manager(app)
manager.add_command('db', MigrateCommand)


class Post(db.Model):
  id = db.Column(db.Integer(), primary_key=True)
  title = db.Column(db.String(80), unique=True)
  post_text = db.Column(db.String(255))

  def __init__(self, title, post_text):
    self.title = title
    self.post_text = post_text


@app.route('/')
def index():
  return "Hello World"


if __name__ == "__main__":
  manager.run()

使用如下的命令初始化Alembic：

$ python app.py db init
Creating directory /Users/Vihar/Desktop/flask-databases/migrations ... done
...
...
...
Generating /Users/Vihar/Desktop/flask-databases/migrations/alembic.ini ... done

执行第一个迁移任务：

$ python app.py db migrate
INFO [alembic.runtime.migration] Context impl PostgresqlImpl.
INFO [alembic.runtime.migration] Will assume transactional DDL.
INFO [alembic.autogenerate.compare] Detected added table 'post'

Generating /Users/Vihar/Desktop/flask-databases/migrations/versions/ed3b3a028447_.py ... done

一旦上述命令执行完毕，我们的数据表就会创建成功。现在更新数据库：

$ python app.py db upgrade

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