flask框架中的一些常见问题

Posted 2021-04-12 小闫笔记

前一段flask框架的一个小项目虽然写完了,但是里面有些知识,或遗忘或用的稀里糊涂.对于其中涉及到的一些知识点掌握的并不是很透彻,因此在写笔记的时候表述的也不是清晰,今天就来一次大盘点,让我们彻底弄懂这些问题.

我们主要按照下面的思路进行一个分析阐述,大家对于以后的学习也可以借鉴这个思路:

先提一个小点---->你项目里面哪些地方用到了这个知识点----->介绍一下它以及它的优缺点----->你是如何使用的---->用到了其中的哪些知识.

MySQL

项目中凡是涉及到要永久保存的内容我们都用到了mysql数据库，比如用户的信息（客户的资料可是公司最重要的资料，如果不永久保存，丢了财源，那么就等着倒闭吧，哈哈哈），还有新闻、用户的评论、用户的粉丝（就是关注功能实现的信息）、用户收藏的新闻、用户对评论的点赞、还有新闻的分类（用户界面的首页header部分，还有用户发表新闻的时候所选的分类，管理员在后台审核信息和编辑新闻板式的时候都用到了）等等这些都是用到了MySQL数据库。下面我将后台的数据展示给大家，大家对照着就明白有哪些东西了：

既然这么多地方用到了MySQL这个数据库，那么我们就不能不知道它的相关信息了。MySQL是一款关系型数据库（RDBMS），它使用的是SQL（结构化查询语言）语句进行查询。数据库中的数据都是以表格的形式进行存储的，行（元组、记录），列（字段、属性）和域（指的是我们某一字段设置一个取值范围）前面这三个构成了关系表。

它的特点就是跨平台（管你使用的是Mac、Linux还是Windows，它都支持，你只要想使用就能用，这也就使得它的用户群体很广，因为没有限制）、开源（它的源码是公布的，大家都是可以查看的）、免费（这才是最重要的一点，免费才利于推广，普通用户是富豪的毕竟是少数，免费才是我们选择的第一要素，哈哈哈），然后就是应用范围广。我们在操作数据库的时候一般都是远程，或者在机房里面，哪里有图形界面啊？对着终端，难道安装一个office三件套？不现实吧，正是因为它方便，利于我们远程操作，成为了所有人的最爱，哪哪用的都是它。

项目中我们就用到了扩展Flask-SQLAlchemy，它提供了高层的 ORM（对象关系映射） 和底层的原生数据库的操作。它是一个关系型数据库框架，使用的时候，舍弃了一些性能开销的同时，换来的是开发效率的大大提升。我们直接使用对象来操作数据库就好了，它会帮我们翻译成SQL语句去和MySQL交互，我们就不用记忆SQL语句了，想想就开心。具体的操作可以点击链接查看：

那么我们就看一下在项目中怎么利用flask-SQLAlchemy使用数据库吧：

 1class User(BaseModel, db.Model):
 2    """用户"""
 3    __tablename__ = "info_user"# 指定表的名称
 4
 5    #参数1:表示整数类型,  参数2:表示主键
 6    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)  # 用户编号，设置了主键
 7    nick_name = db.Column(db.String(32), unique=True, nullable=False)  # 用户昵称
 8    password_hash = db.Column(db.String(128), nullable=False)  # 加密的密码
 9    mobile = db.Column(db.String(11), unique=True, nullable=False)  # 手机号
10    avatar_url = db.Column(db.String(256))  # 用户头像路径
11    last_login = db.Column(db.DateTime, default=datetime.now)  # 最后一次登录时间
12    is_admin = db.Column(db.Boolean, default=False)
13    signature = db.Column(db.String(512))  # 用户签名
14    gender = db.Column(  # 订单的状态
15        db.Enum(
16            "MAN",  # 男
17            "WOMAN"  # 女
18        ),
19        default="MAN")
20
21# 初始化 user 模型，并设置数据
22user = User()
23user.nick_name = mobile
24user.mobile = mobile
25
26# 将上面的模型添加到数据库，并进行提交
27db.session.add(user)
28db.session.commit()

上面是网站，用户进行注册的时候，我们需要走的一个大体流程，就是：我们初始化一个用户的模型，也就是创建一个对象user，而SQLAlchemy也就让我们可以像给对象设置属性一样给字段里面添加数据，每个字段的内容都进行了填充，最后将这个对象添加到数据库，然后提交即可。比直接使用数据库用SQL语句要方便的多。

Redis

我们在图片验证码、短信验证码、session的存储这几个地方使用到了redis数据库。

redis数据库是NOSQL，即非关系型数据库，它是没有外键的，从nosql也可以看出来，它是不支持SQL语句的，刚开始学的时候你也许会觉的头疼，毕竟数据库类型不同，就意味着要记忆更多的语法了。但是当你学习后，你会发现它虽然有很多类型，但是我们常用的语法是没有几句的，而且常用类型的也就一种字符串。具体的操作语句可以点击链接：

redis是缓存数据库，即将数据存储在缓存中，缓存的读取速度快，能够大大的提高运行效率，但是保存时间有限。但是这不正与我们用到的session非常的契合吗？session与cookie是一对共存的概念，我们的HTTP默认是无响应的，因为使用了socket套接字，每一次请求完毕之后都会关闭，这样就有一个问题，那就是每次都是全新的访问，大大降低了体验。用session和cookie就可以解决这个问题，浏览器在访问的时候服务器会设置一个cookie发给浏览器，这里面存的是用户的一些信息（比如你浏览过我们网站的哪些东西，你喜欢看哪些文章，方便我给你下次推送，省去你查找的麻烦），然后给服务器存一个session，记录的是一些比较敏感的信息，也是用户的信息（比如用户的用户名、余额、等级、验证码这些东西）。有了这些，我们就可以进行状态保持了，你登陆一个账号，下次访问的时候，只要没有过了session的存储时间，你都不用再次输入账号，这样就很方便了。

redis适用于存储使用频繁的数据，这样减少访问数据库的次数，提高运行效率。说到使用频繁，你想到了什么，那肯定是验证的时候啊，比如我们注册的时候，我们将用户名，密码，验证码等信息一提交，立马就会收到是否注册成功的反馈，这样的效果正是redis存储的一个好处体现。在我们处理验证模块的时候，回想一下过程：

用户一打开注册的弹窗，那么就会有一张图片验证码（这个过程虽然快，但是逻辑操作并不简单。前端会计算一个随机的编码UUID，然后将这个编码发送给后端，后端生成一个验证码图片，生成的时候，有三个值，一个图片的编号，一个是这张图片，一个是图片上的验证码。但是图片的编号我们不使用，我们将前端传过来的UUID作为key，将验证码作为value保存在redis中，然后将图片发送给前端，用户就看到了，因为这个过程很快，所以看不出延迟的，但并不代表编写过程简单）

然后用户填写手机号，图片验证码，点击获取手机验证码，后台收到三个参数（手机号，图片验证码，图片验证码的编号UUID），后台校验参数完整后，看手机号格式是否正确，然后利用UUID从redis中取出验证码和用户输入的验证码进行比对，正确的话就将redis中的图片验证码删掉，然后生成一个随机的短信验证码利用第三方SDK向用户发送短信验证码。后台将用户的手机号作为key，短信验证码作为value保存在redis中。

用户收到之后填写短信验证码，然后点击注册，后台收到三个参数（手机号，短信验证码和用户密码）之后校验短信验证码是否过期，因为redis中保存设置了有效期300s，没有过期的话，验证码校验是否输入正确，正确的话就可以将用户名和密码存储到数据库中了，此处就是MySQL了，因为用户的信息我们要永久保存啊，这就是MySQL的特点了。然后我们给session中保存用户的登录状态，并且返回给前端注册结果。

下面我将项目中上面几种情况用到redis的代码挑拣了出来，大家可以回忆一下：

 1import redis
 2
 3# 配置redis
 4redis_store = redis.StrictRedis(host=Config.REDIS_HOST, port=Config.REDIS_PORT)
 5
 6# 保存当前生成的图片验证码内容
 7redis_store.setex('ImageCode_' + code_id, constants.IMAGE_CODE_REDIS_EXPIRES, text)
 8
 9# redis中保存短信验证码内容
10redis_store.set("SMS_" + mobile, sms_code, constants.SMS_CODE_REDIS_EXPIRES)
11
12# 保存用户登录状态
13session["user_id"] = user.id
14session["nick_name"] = user.nick_name
15session["mobile"] = user.mobile

请求钩子

我们的项目中，在完善CSRFToken逻辑和拦截异常信息，统一进行404界面返回的时候，用到了请求钩子。

在客户端和服务器交互的过程中，有些准备工作或扫尾工作需要处理的时候，为了让每个视图函数避免编写重复的代码，Flask提过了通用设施的功能，这就是请求钩子。

请求钩子是通过装饰器的形式实现的，有4种：

1. before_first_request:在处理第一个请求前执行

2. before_request:在每次请求前执行,在该装饰函数中,一旦return,视图函数不再执行

1. 接受一个参数：视图函数作出的响应

2. 在此函数中可以对响应值,在返回之前做最后一步处理,再返回

3. after_request:如果没有抛出错误，在每次请求后执行

4. teardown_request：在每次请求后执行

1. 接受一个参数:用来接收错误信息

但是我们常用的只有2和3两种，在项目中具体的代码展示一下，方便大家进行回忆：

 1 #使用请求钩子拦截所有的请求,通过的在cookie中设置csrf_token
 2    @app.after_request
 3    def after_request(resp):
 4        #调用系统方法,获取csrf_token
 5        csrf_token = generate_csrf()
 6
 7        #将csrf_token设置到cookie中
 8        resp.set_cookie("csrf_token",csrf_token)
 9
10        #返回响应
11        return resp
12
13    #使用errorhandler统一处理404异常信息
14    @app.errorhandler(404)
15    def page_not_found(e):
16
17        # return render_template("news/404.html")
18        return redirect("/404")

CSRF攻击

什么是csrf攻击？

简单来说就是: 你访问了信任网站A,然后A会用保存你的个人信息并返回给你的浏览器一个cookie，然后呢，在cookie的过期时间之内，你去访问了恶意网站B，它给你返回一些恶意请求代码，要求你去访问网站A，而你的浏览器在收到这个恶意请求之后，在你不知情的情况下，会带上保存在本地浏览器的cookie信息去访问网站A，然后网站A误以为是用户本身的操作，导致来自恶意网站C的攻击代码会被执：发邮件，发消息，修改你的密码，购物，转账，偷窥你的个人信息，导致私人信息泄漏和账户财产安全收到威胁

如何解决？

在psot请求时，form表单或ajax里添加csrf_token（实际项目代码里就是如此简单）

解决原理：

添加csrf_token值后，web框架会在响应中自动帮我们生成cookie信息，返回给浏览器，同时在前端代码会生成一个csrf_token值，然后当你post提交信息时，web框架会自动比对cookie里和前端form表单或ajax提交上来的csrf_token值，两者一致，说明是当前浏览器发起的正常请求并处理业务逻辑返回响应，那么第三方网站拿到你的cookie值为什么不能验证通过呢?因为他没你前端的那个随机生成的token值啊，他总不能跑到你电脑面前查看你的浏览器前端页面自动随机生成的token值吧

     

注意：你打开浏览器访问某个url（页面），默认是get请求，也就是说，你只要访问了url，对应的视图函数里只要不是if xx == post的逻辑就会执行，所以你打开页面，他会先生成cookie（token）值，返回给浏览器， 然后你提交表单，或者发ajax请求时，会将浏览器的cookie信息（token值）发送给服务器进行token比对，这个过程相对于你发起了两次请求，第一次是get，第二次才是post，搞清楚这个，你才能明白csrf怎么比对的

优质文章推荐: