PythonのスーパースターWEBフレームワークFlask

Flask の紹介

Flask は、Django と比較して軽量な Web フレームワークです。

Django とは異なり、Flask は一連のオープン ソース ソフトウェア パッケージに基づいて構築されており、その中で最も重要なものは WSGI アプリケーション開発ライブラリ Werkzeug とテンプレート エンジン Jinja です:

戦略: 2 つのライブラリ werkzeug と Jinja と Flask と同様に、それはpocooチームによって開発されました。これは、Django と競合する際の Pocoo の環境戦略を反映している可能性があります。この戦略の自然な拡張として、Flask フレームワークには、ORM であろうとその他であろうと、データベース コンポーネントが含まれていません。

焦点: Flask は WSGI アプリケーション フレームワークです。つまり、Flask を開発するときにネットワーク操作に注意を払う必要はありません。Flask アプリケーションの入口はカプセル化されたネットワーク要求パケットであり、出口はネットワーク応答です。このステージ内の処理ロジックにのみ注意する必要があります。

WSGI サーバー: Flask にはシンプルな組み込み WSGI サーバーがありますが、そのパフォーマンスは開発期間中のデバッグにのみ適しています。 Flask 公式 Web サイトでは、マルチプロセスからマルチスレッド、コルーチンに至るまでの実装方法を備えたさまざまな WSGI サーバーを推奨していますが、このコースではこの選択については説明しません。

REST への適応性: Flask と Django は同じですが、最初の出発点はサーバー側の動的 Web アプリケーションです。ただし、Flask の設計はリソース指向の REST アーキテクチャに非常に適しており、シングルページ アプリケーションがますますモバイル化され重要になっている WEB 開発の分野では、これが Django に対する Flask の大きな利点です。

Hello Flask

Flask に基づいて Hello World を記述するのは非常に簡単です:

1. Flask クラスをインポートします

from flask import Flask

Flask クラスは、WSGI を実装する Flask フレームワークのコア クラスです。アプリケーション仕様。

2. Flask インスタンスを作成します

app = Flask(__name__)

Flask コンストラクターの最初のパラメーターは、インポート名/importname を指定します。 Flask フレームワークは、この名前を使用して静的リソース、テンプレート、エラー メッセージを見つけます。その目的を明確に理解していない限り、通常は常に特別な変数 _name を使用する必要があります。

Flask インスタンスは呼び出し可能 (call メソッドを持つ) であり、このインスタンスは WSGI サーバーに直接接続できます。

3. ルーティングの登録

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

ルーティングの登録は、URL ルールと処理関数の間の関連付けを確立することです。 Flask フレームワークは、ルーティングに依存して HTTP リクエストの配布を完了します。

ルート内の関数はビュー関数と呼ばれ、その戻り値がHTTPレスポンスのボディ内容として使用されます。

4. WSGI サーバーに接続して起動します

Flask は開発用に単純な WSGI サーバーをカプセル化します。 run():

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

を呼び出すことでサーバーを起動できます。これは非常に重要な概念であり、このコースの焦点でもあります。

その名前が示すように、ルーティングとは混乱から抜け出す方法を見つけることを意味します。 Flask フレームワークでは、ルーティングとは、ユーザーが要求した URL に対応する処理関数を見つけることを意味します。

このコースでは、主に次の側面から Flask フレームワークにおけるルーティングについて説明します:

アプリケーションのルーティングを登録するには? サポートする HTTP メソッドをルートに指定するにはどうすればよいですか? 動的 URL を照合するにはどうすればよいですか? URL内の変数タイプをフィルタリングするにはどうすればよいですか? アクセスポイント/エンドポイントを理解するにはどうすればよいですか? アプリケーションに静的ルーティングを設定するにはどうすればよいですか? 他のビューを指す URL のハードコーディングを回避するにはどうすればよいですか?

ルートの登録

Flask アプリケーションでは、ルーティングとは、ユーザーがリクエストした URL とビュー関数の間のマッピングを指します。 Flask フレームワークは、HTTP リクエストの URL に従ってルーティング テーブル内の事前定義された URL ルールと照合し、対応するビュー関数を見つけて、ビュー関数の実行結果を WSGI サーバーに返します。ルーティング テーブルが Flask アプリケーションの位置の中心にあるということです。ルーティング テーブルの内容は、アプリケーション開発者によって設定されます。

ルート デコレーター: Flask アプリケーション インスタンスのルート デコレーターを使用して、URL ルールをビュー関数にバインドできます。

たとえば、次の例では、URL ルール /test をビュー関数 test() にバインドします:

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

このアプリケーションがホスト ezhost.com のルート ディレクトリにデプロイされている場合、ユーザーがアクセスすると:

http :// pythontab.com/teset

Flask フレームワークは test() 関数を呼び出し、その戻り結果が WSGI サーバーに渡されて訪問者に送信されます。

add_url_rule(): もう 1 つの同等の記述方法は、Flask アプリケーション インスタンスの add_url_route() メソッドを使用することです。 次の例では、前の例と同じルートを登録します。

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

実際、ルート登録は、add_url_route() メソッドを呼び出すことによってルート デコレータ内にも実装されます。 しかし明らかに、デコレータを使用するとコードがよりエレガントに見えます。

ルートの HTTP メソッドを指定します

デフォルトでは、Flask ルーティングは HTTP GET リクエストのみをサポートします。ルートの登録時に、methods キーワード引数を使用して、view メソッドでサポートされる HTTP メソッドを明示的に宣言できます。

たとえば、次の例では URL ルール/認証をビュー関数 v_auth() にバインドします。このルートは POST メソッドのみをサポートします:

@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