万文爆肝╭❤～零基础学Flask框架，速速收藏不然就不见了

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了万文爆肝╭❤～零基础学Flask框架，速速收藏不然就不见了相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

文章目录

认识Flask

Flask

Flask相对于Django而言是轻量级的Web框架。和Django不同，Flask轻巧、简洁，通过定制第三方扩展来实现具体功能。
可定制性，通过扩展增加其功能，这是Flask最重要的特点。Flask的两个主要核心应用是Werkzeug和模板引擎Jinja。

了解框架

Flask作为Web框架，它的作用主要是为了开发Web应用程序。那么我们首先来了解下Web应用程序。Web应用程序 (World Wide Web)诞生最初的目的，是为了利用互联网交流工作文档。

一切从客户端发起请求开始。

  • 所有Flask程序都必须创建一个程序实例。 当客户端想要获取资源时，一般会通过浏览器发起HTTP请求。
  • 此时，Web服务器使用一种名为WEB服务器网关接口的WSGI（Web Server GatewayInterface）协议，把来自客户端的请求都交给Flask程序实例
  • Flask使用Werkzeug来做路由分发（URL请求和视图函数之间的对应关系）。根据每个URL请求，找到具体的视图函数。
  • 在Flask程序中，路由一般是通过程序实例的装饰器实现。通过调用视图函数，获取到数据后，把数据传入html模板文件中，模板引擎负责渲染HTTP响应数据，然后由Flask返回响应数据给浏览器，最后浏览器显示返回的结果。

为什么要用Web框架

web网站发展至今，特别是服务器端，涉及到的知识、内容，非常广泛。这对程序员的要求会越来越高。如果采用成熟，稳健的框架，那么一些基础的工作，比如，网络操作、数据库访问、会话管理等都可以让框架来处理，那么程序开发人员可以把精力放在具体的业务逻辑上面。使用Web框架开发Web应用程序可以降低开发难度，提高开发效率。

总结一句话：避免重复造轮子。

Flask框架的诞生

Flask诞生于2010年，是Armin ronacher（人名）用Python语言基于Werkzeug工具箱编写的轻量级Web开发框架。它主要面向需求简单的小应用。

Flask本身相当于一个内核，其他几乎所有的功能都要用到扩展（邮件扩展Flask-Mail，用户认证Flask-Login），都需要用第三方的扩展来实现。比如可以用Flask-extension加入ORM、窗体验证工具，文件上传、身份验证等。Flask没有默认使用的数据库，你可以选择mysql，也可以用NoSQL。其 WSGI 工具箱采用 Werkzeug（路由模块） ，模板引擎则使用 Jinja2 。

可以说Flask框架的核心就是Werkzeug和Jinja2。

Python最出名的框架要数Django，此外还有Flask、Tornado等框架。虽然Flask不是最出名的框架，但是Flask应该算是最灵活的框架之一，这也是Flask受到广大开发者喜爱的原因。

Flask扩展包

  • Flask-SQLalchemy：操作数据库；
  • Flask-migrate：管理迁移数据库；
  • Flask-Mail:邮件；
  • Flask-WTF：表单；
  • Flask-script：插入脚本；
  • Flask-Login：认证用户状态；
  • Flask-RESTful：开发REST API的工具；
  • Flask-Bootstrap：集成前端TwitterBootstrap框架；
  • Flask-Moment：本地化日期和时间；

Flask官方文档：

中文文档

安装环境

使用虚拟环境安装Flask，可以避免包的混乱和版本的冲突，虚拟环境是Python解释器的副本，在虚拟环境中你可以安装扩展包，为每个程序单独创建的虚拟环境，可以保证程序只能访问虚拟环境中的包。而不会影响系统中安装的全局Python解释器，从而保证全局解释器的整洁。

虚拟环境使用virtualenv创建，可以查看系统是否安装了virtualenv：

$ virtualenv --version

安装虚拟环境(须在联网状态下)

$ sudo pip install virtualenv
$ sudo pip install virtualenvwrapper

安装完虚拟环境后，如果提示找不到mkvirtualenv命令，须配置环境变量：

# 1、创建目录用来存放虚拟环境
mkdir $HOME/.virtualenvs

# 2、打开~/.bashrc文件，并添加如下：
export WORKON_HOME=$HOME/.virtualenvs
source /usr/local/bin/virtualenvwrapper.sh

# 3、运行
source ~/.bashrc

创建虚拟环境(ubuntu里须在联网状态下)

$ mkvirtualenv Flask_py

进入虚拟环境

$ workon Flask_py

退出虚拟环境

如果所在环境为真实环境，会提示deactivate：未找到命令

$ deactivate Flask_py

安装Flask

指定Flask版本安装

$ pip install flask==0.10.1

Mac系统：

$ easy_install flask==0.10.1

安装Flask依赖包

安装依赖包（须在虚拟环境中）： 依赖就是开发以及程序运行需要使用的环境的集合。包括软件、插件等。我们一般会把需要使用的依赖给保存在一个文件中，命名为requirements的txt文件。如果在其它环境中要运行我们的项目，直接通过指令可以一次性安装所有依赖。

安装依赖包（须在虚拟环境中）：

$ pip install -r requirements.txt

生成依赖包（须在虚拟环境中）：

$ pip freeze > requirements.txt

在ipython中测试安装是否成功

$ from flask import Flask

视图

从 Hello World 开始

Flask程序运行过程：
所有Flask程序必须有一个程序实例。

Flask调用视图函数后，会将视图函数的返回值作为响应的内容，返回给客户端。一般情况下，响应内容主要是字符串和状态码。

当客户端想要获取资源时，一般会通过浏览器发起HTTP请求。此时，Web服务器使用WSGI（Web Server Gateway Interface）协议，把来自客户端的所有请求都交给Flask程序实例。WSGI是为 Python 语言定义的Web服务器和Web应用程序之间的一种简单而通用的接口，它封装了接受HTTP请求、解析HTTP请求、发送HTTP，响应等等的这些底层的代码和操作，使开发者可以高效的编写Web应用。

程序实例使用Werkzeug来做路由分发（URL请求和视图函数之间的对应关系）。根据每个URL请求，找到具体的视图函数。 在Flask程序中，路由的实现一般是通过程序实例的route装饰器实现。route装饰器内部会调用add_url_route()方法实现路由注册。

调用视图函数，获取响应数据后，把数据传入HTML模板文件中，模板引擎负责渲染响应数据，然后由Flask返回响应数据给浏览器，最后浏览器处理返回的结果显示给客户端。

示例：
新建文件hello.py:

# 导入Flask类
from flask import Flask

#Flask类接收一个参数__name__
app = Flask(__name__)

# 装饰器的作用是将路由映射到视图函数index
@app.route('/')
def index():
    return 'Hello World'

# Flask应用程序实例的run方法启动WEB服务器
if __name__ == '__main__':
    app.run()

查看视图函数中的路由：

给路由传参示例：
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信息。

# 路由传递的参数默认当做string处理，这里指定int，尖括号中冒号后面的内容是动态的
@app.route('/user/<int:id>')
def hello_itcast(id):
    return 'hello itcast %d' %id


返回状态码示例：
return后面可以自主定义状态码(即使这个状态码不存在)。当客户端的请求已经处理完成，由视图函数决定返回给客户端一个状态码，告知客户端这次请求的处理结果。

@app.route('/')
def hello_itcast():
    return 'hello itcast',999


abort函数:

如果在视图函数执行过程中，出现了异常错误，我们可以使用abort函数立即终止视图函数的执行。通过abort函数，可以向前端返回一个http标准中存在的错误状态码，表示出现的错误信息。

使用abort抛出一个http标准中不存在的自定义的状态码，没有实际意义。如果abort函数被触发，其后面的语句将不会执行。其类似于python中raise。

from flask import Flask,abort
@app.route('/')
def hello_itcast():
    abort(404)
    return 'hello itcast',999

捕获异常：
在Flask中通过装饰器来实现捕获异常，errorhandler()接收的参数为异常状态码。视图函数的参数，返回的是错误信息。

@app.errorhandler(404)
def error(e):
    return '您请求的页面不存在了，请确认后再次访问！%s'%e


重定向redirect示例

from flask import redirect
@app.route('/')
def hello_itcast():
    return redirect('http://www.itcast.cn')


正则URL示例：
正则URL是为了匹配指定的URL，而匹配指定的URL则可以达到限制访问，以及优化访问路径的目的。

from flask import Flask
from werkzeug.routing import BaseConverter

class Regex_url(BaseConverter):
    def __init__(self,url_map,*args):
        super(Regex_url,self).__init__(url_map)
        self.regex = args[0]

app = Flask(__name__)
app.url_map.converters['re'] = Regex_url

@app.route('/user/<re("[a-z]{3}"):id>')
def hello_itcast(id):
    return 'hello %s' %id

设置cookie和获取cookie

from flask import Flask,make_response
@app.route('/cookie')
def set_cookie():
    resp = make_response('this is to set cookie')
    resp.set_cookie('username', 'itcast')
    return resp


from flask import Flask,request
#获取cookie
@app.route('/request')
def resp_cookie():
    resp = request.cookies.get('username')
    return resp

扩展

上下文：相当于一个容器，保存了Flask程序运行过程中的一些信息。

Flask中有两种上下文，请求上下文和应用上下文。

请求上下文(request context)
request和session都属于请求上下文对象。

request：封装了HTTP请求的内容，针对的是http请求。举例：user = request.args.get(‘user’)，获取的是get请求的参数。

session：用来记录请求会话中的信息，针对的是用户信息。举例：session[‘name’] = user.id，可以记录用户信息。还可以通过session.get(‘name’)获取用户信息。

应用上下文(application context)
current_app和g都属于应用上下文对象。

current_app:表示当前运行程序文件的程序实例。我们可以通过current_app.name打印出当前应用程序实例的名字。

g:处理请求时，用于临时存储的对象，每次请求都会重设这个变量。比如：我们可以获取一些临时请求的用户信息。

  • 当调用app = Flask(name)的时候，创建了程序应用对象app；
  • request 在每次http请求发生时，WSGI
    server调用Flask.call()；然后在Flask内部创建的request对象；
  • app的生命周期大于request和g，一个app存活期间，可能发生多次http请求，所以就会有多个request和g。
  • 最终传入视图函数，通过return、redirect或render_template生成response对象，返回给客户端。

区别： 请求上下文：保存了客户端和服务器交互的数据。 应用上下文：在flask程序运行过程中，保存的一些配置信息，比如程序文件名、数据库的连接、用户信息等。

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，比如：在请求开始时，建立数据库连接；在请求结束时，指定数据的交互格式。为了让每个视图函数避免编写重复功能的代码，Flask提供了通用设施的功能，即请求钩子。

请求钩子是通过装饰器的形式实现，Flask支持如下四种请求钩子：

before_first_request：在处理第一个请求前运行。

before_request：在每次请求前运行。

after_request：如果没有未处理的异常抛出，在每次请求后运行。

teardown_request：在每次请求后运行，即使有未处理的异常抛出。

Flask装饰器路由的实现：

Flask有两大核心：Werkzeug和Jinja2。Werkzeug实现路由、调试和Web服务器网关接口。Jinja2实现了模板。

Werkzeug是一个遵循WSGI协议的python函数库。其内部实现了很多Web框架底层的东西，比如request和response对象；与WSGI规范的兼容；支持Unicode；支持基本的会话管理和签名Cookie；集成URL请求路由等。

Werkzeug库的routing模块负责实现URL解析。不同的URL对应不同的视图函数，routing模块会对请求信息的URL进行解析，匹配到URL对应的视图函数，以此生成一个响应信息。

routing模块内部有Rule类（用来构造不同的URL模式的对象）、Map类（存储所有的URL规则）、MapAdapter类（负责具体URL匹配的工作）；

Flask-Script扩展命令行

通过使用Flask-Script扩展，我们可以在Flask服务器启动的时候，通过命令行的方式传入参数。而不仅仅通过app.run()方法中传参，比如我们可以通过python hello.py runserver --host ip地址，告诉服务器在哪个网络接口监听来自客户端的连接。默认情况下，服务器只监听来自服务器所在计算机发起的连接，即localhost连接。

我们可以通过python hello.py runserver --help来查看参数。

from flask import Flask
from flask_script import Manager

app = Flask(__name__)

manager = Manager(app)

@app.route('/')
def index():
    return '床前明月光'

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

模板

在前面的示例中，视图函数的主要作用是生成请求的响应，这是最简单的请求。实际上，视图函数有两个作用：处理业务逻辑和返回响应内容。在大型应用中，把业务逻辑和表现内容放在一起，会增加代码的复杂度和维护成本。本节学到的模板，它的作用即是承担视图函数的另一个作用，即返回响应内容。

模板其实是一个包含响应文本的文件，其中用占位符（变量）表示动态部分，告诉模板引擎其具体值需要从使用的数据中获取。使用真实值替换变量，再返回最终得到的字符串，这个过程称为“渲染”。

Flask使用Jinja2这个模板引擎来渲染模板。Jinja2能识别所有类型的变量，包括{}。 Jinja2模板引擎，Flask提供的render_template函数封装了该模板引擎，render_template函数的第一个参数是模板的文件名，后面的参数都是键值对，表示模板中变量对应的真实值。

Jinja2官方文档（http://docs.jinkan.org/docs/jinja2/）

我们先来认识下模板的基本语法：

{% if user %}
    {{ user }}
{% else %}
    hello!
<ul>
    {% for index in indexs %}
    <li> {{ index }} </li>
    {% endfor %}
</ul>

通过修改一下前面的示例，来学习下模板的简单使用：

@app.route('/')
def hello_itcast():
    return render_template('index.html')

@app.route('/user/<name>')
def hello_user(name):
    return render_template('index.html',name=name)

变量

在模板中{{ variable }}结构表示变量，是一种特殊的占位符，告诉模板引擎这个位置的值，从渲染模板时使用的数据中获取；Jinja2除了能识别基本类型的变量，还能识别{}；

<p>{{mydict['key']}}</p>

<p>{{mylist[1]}}</p>

<p>{{mylist[myvariable]}}</p>

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

@app.route('/')
def index():
    mydict = {'key':'silence is gold'}
    mylist = ['Speech', 'is','silver']
    myintvar = 0

    return render_template('vars.html',
                           mydict=mydict,
                           mylist=mylist,
                           myintvar=myintvar
                           )
if __name__ == '__main__':
    app.run(debug=True)

反向路由：

Flask提供了url_for()辅助函数，可以使用程序URL映射中保存的信息生成URL；url_for()接收视图函数名作为参数，返回对应的URL；

如调用url_for(‘index’,_external=True)返回的是绝对地址，在下面这个示例中是http://127.0.0.1:5000/index。

@app.route('/index')
def index():
    return render_template('index.html')

@app.route('/user/')
def redirect():
    return url_for('index',_external=True)

自定义错误页面：

from flask import Flask,render_template

@app.errorhandler(404)
def page_not_found(e):
    return render_template('404.html'), 404

过滤器：

过滤器的本质就是函数。有时候我们不仅仅只是需要输出变量的值，我们还需要修改变量的显示，甚至格式化、运算等等，这就用到了过滤器。

过滤器的使用方式为：变量名 | 过滤器。 过滤器名写在变量名后面，中间用 | 分隔。如：{{variable | capitalize}}，这个过滤器的作用：把变量variable的值的首字母转换为大写，其他字母转换为小写。 其他常用过滤器如下：

字符串操作：

safe：禁用转义；

 <p>{{ '<em>hello</em>' | safe }}</p>

capitalize：把变量值的首字母转成大写，其余字母转小写；

 <p>{{ 'hello' | capitalize }}</p>

lower：把值转成小写；

 <p>{{ 'HELLO' | lower }}</p>

upper：把值转成大写；

 <p>{{ 'hello' | upper }}</p>

title：把值中的每个单词的首字母都转成大写；

 <p>{{ 'hello' | title }}</p>

trim：把值的首尾空格去掉；

<p>{{ ' hello world ' | trim }}</p>

reverse:字符串反转；

<p>{{ 'olleh' | reverse }}</p>

format:格式化输出；

<p>{{ '%s is %d' | format('name',17) }}</p>

striptags：渲染之前把值中所有的HTML标签都删掉；

 <p>{{ '<em>hello</em>' | striptags }}</p>

列表操作
first：取第一个元素

<p>{{ [1,2,3,4,5,6] | first }}</p>

last：取最后一个元素

<p>{{ [1,2,3,4,5,6] | last }}</p>

length：获取列表长度

<p>{{ [1,2,3,4,5,6] | length }}</p>

sum：列表求和

 <p>{{ [1,2,3,4,5,6] | sum }}</p>

sort：列表排序

<p>{{ [6,2,3,1,5,4] | sort }}</p>

语句块过滤(不常用)：

 {% filter upper %}
    this is a Flask Jinja2 introduction
  {% endfilter %}

自定义过滤器：

过滤器的本质是函数。当模板内置的过滤器不能满足需求，可以自定义过滤器。自定义过滤器有两种实现方式：一种是通过Flask应用对象的add_template_filter方法。还可以通过装饰器来实现自定义过滤器。

自定义的过滤器名称如果和内置的过滤器重名，会覆盖内置的过滤器。

**实现方式一：**通过调用应用程序实例的add_template_filter方法实现自定义过滤器。该方法第一个参数是函数名，第二个参数是自定义的过滤器名称。

def filter_double_sort(ls):
    return ls[::2]
app.add_template_filter(filter_double_sort,'double_2')

**实现方式二：**用装饰器来实现自定义过滤器。装饰器传入的参数是自定义的过滤器名称。


@app.template_filter('db3')
def filter_double_sort(ls):
    return ls[::-3]

Web表单：

web表单是web应用程序的基本功能。

它是HTML页面中负责数据采集的部件。表单有三个部分组成：表单标签、表单域、表单按钮。表单允许用户输入数据，负责HTML页面数据采集，通过表单将用户输入的数据提交给服务器。

在Flask中，为了处理web表单，我们一般使用Flask-WTF扩展，它封装了WTForms，并且它有验证表单数据的功能。

WTForms支持的HTML标准字段

WTForms常用验证函数


使用Flask-WTF需要配置参数SECRET_KEY。

CSRF_ENABLED是为了CSRF（跨站请求伪造）保护。 SECRET_KEY用来生成加密令牌，当CSRF激活的时候，该设置会根据设置的密匙生成加密令牌。

在HTML页面中直接写form表单：

#模板文件
<form method='post'>
    <input type="text" name="username" placeholder='Username'>
    <input type="password" name="password" placeholder='password'>
    <input type="submit">
</form>

视图函数中获取表单数据：

from flask import Flask,render_tem
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