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Flask基础

Flask 诞生于 2010 年,是 Armin Ronacher 基于 Werkzeug 工具箱编写的轻量级 Web 开发框架,当前稳定版本为 Flask 3.x(需要 Python 3.8+)。

Flask 本身只提供核心功能(路由、请求/响应、模板),其余功能通过扩展实现(数据库、认证、表单等)。这种设计让 Flask 极为灵活,适合从小型 API 到中型 Web 应用的各种场景。

其 WSGI 工具箱采用 Werkzeug(路由和请求),模板引擎使用 Jinja2。这两个是 Flask 框架的核心。

官网:flask.palletsprojects.com

Flask 常用第三方扩展包:

  • Flask-SQLalchemy:操作数据库,ORM;
  • Flask-script:终端脚本工具,脚手架;
  • Flask-migrate:管理迁移数据库;
  • Flask-Session:Session存储方式指定;
  • Flask-WTF:表单;
  • Flask-Mail:邮件;
  • Flask-Bable:提供国际化和本地化支持,翻译;
  • Flask-Login:认证用户状态;
  • Flask-OpenID:认证, OAuth;
  • Flask-RESTful:开发REST API的工具;
  • Flask JSON-RPC: 开发rpc远程服务[过程]调用
  • Flask-Bootstrap:集成前端Twitter Bootstrap框架
  • Flask-Moment:本地化日期和时间
  • Flask-Admin:简单而可扩展的管理接口的框架

更多扩展可在 PyPI Flask 分类 中查找。

安装

# 创建虚拟环境(推荐)
python -m venv venv
source venv/bin/activate   # Windows: venv\Scripts\activate

# 安装 Flask(当前稳定版 3.x)
pip install flask

创建 Flask 项目

与 Django 不同,Flask 不提供脚手架命令,需要手动创建项目目录和入口文件。

创建一个 Flask 框架的主程序,文件名可以是 app.pyrun.pymain.py

from flask import Flask
app = Flask(__name__)

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

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

代码分析:

# 导入Flask类
from flask import Flask

"""
import_name      Flask程序所在的包(模块),传 __name__ 就可以
                 其可以决定 Flask 在访问静态文件时查找的路径
static_path      静态文件访问路径(不推荐使用,使用 static_url_path 代替)
static_url_path  静态文件访问路径,可以不传,默认为:/ + static_folder
static_folder    静态文件存储的文件夹,可以不传,默认为 static
template_folder  模板文件存储的文件夹,可以不传,默认为 templates
"""
app = Flask(import_name=__name__)

# 编写路由视图
# flask的路由是通过给视图添加装饰器的方式进行编写的。当然也可以分离到另一个文件中。
# flask的视图函数,flask中默认允许通过return返回html格式数据给客户端。
@app.route('/')
def index():
    return "<h1>hello world</h1>"

# 加载项目配置
class Config(object):
    # 开启调试模式
    DEBUG = True

# flask中支持多种配置方式,通过app.config来进行加载,我们会这里常用的是配置类
app.config.from_object( Config )

# 指定服务器IP和端口
if __name__ == '__main__':
    # 运行flask
    app.run(host="0.0.0.0", port=5000)

路由的基本定义

路由和视图的名称必须全局唯一,不能出现重复,否则报错。

# 指定访问路径为 demo1
@app.route('/demo1')
def demo1():
    return 'demo1'

url中可以传递路由参数, 2种方式

路由参数就是url路径的一部分。

任意路由参数接收

# 路由传递参数[没有限定类型]
@app.route('/user/<user_id>')
def user_info(user_id):
    return 'hello %s' % user_id

限定路由参数接收

通过路由转换器限定路由参数的类型,flask系统自带转换器编写在werkzeug.routing.py文件中。底部可以看到以下字典:

DEFAULT_CONVERTERS = {
    "default": UnicodeConverter,
    "string": UnicodeConverter,
    "any": AnyConverter,
    "path": PathConverter,
    "int": IntegerConverter,
    "float": FloatConverter,
    "uuid": UUIDConverter,
}

系统自带的转换器具体使用方式在每种转换器的注释代码中有写,请留意每种转换器初始化的参数。

转换器名称描述
string默认类型,接受不带斜杠的任何文本
int接受正整数
float接受正浮点值
path接收string但也接受斜线
uuid接受UUID(通用唯一识别码)字符串 xxxx-xxxx-xxxxx-xxxxx

代码:

# flask提供了路由转换器可以让我们对路由参数进行限定
# 路由传递参数[限定数据类型]
@app.route('/user/<int:user_id>')
def user_info(user_id):
    return 'hello %d' % user_id

自定义路由参数转换器

也叫正则匹配路由参数.

在 web 开发中,可能会出现限制用户访问规则的场景,那么这个时候就需要用到正则匹配,根据自己的规则去限定请求参数再进行访问

具体实现步骤为:

  • 导入转换器基类:在 Flask 中,所有的路由的匹配规则都是使用转换器对象进行记录
  • 自定义转换器:自定义类继承于转换器基类
  • 添加转换器到默认的转换器字典中
  • 使用自定义转换器实现自定义匹配规则

代码实现

  • 导入转换器基类
from werkzeug.routing import BaseConverter
  • 自定义转换器
# 自定义正则转换器
from werkzeug.routing import BaseConverter
class RegexConverter(BaseConverter):
    def __init__(self,map,*args):
        super().__init__(map)
        # 正则参数
        self.regex = args[0]
  • 添加转换器到默认的转换器字典中,并指定转换器使用时名字为: re
# 将自定义转换器添加到转换器字典中,并指定转换器使用时名字为: re
app.url_map.converters['re'] = RegexConverter
  • 使用转换器去实现自定义匹配规则
    • 当前此处定义的规则是:手机号码
# 正则匹配路由
@app.route("/login/<re('1\d{10}'):mobile>")
def login(mobile):
    return mobile

运行测试:http://127.0.0.1:5000/login/1311111111 ,如果访问的url不符合规则,会提示找不到页面

课堂代码:

from flask import Flask,request
# 初始化
app = Flask(import_name=__name__)

# 编写路由视图
@app.route(rule='/')
def index():
    return "<h1>hello world!</h1>"

# 关于路由参数的限制,flask内置的类型不够具体,在开发中,我们经常接受参数,需要更加精确的限制
# 这时候,可以使用正则匹配路由参数
# 正则匹配路由参数,其实就是扩展flask内置的路由限定类型,需要完成4个步骤
# 1. 引入flask的路由转换器
from werkzeug.routing import BaseConverter
# 2. 创建自定义路由转换器
class MobileConverter(BaseConverter):
    """手机号码类型限制"""
    def __init__(self,map,*args):
        super().__init__(map)
        self.regex = "1[3-9]\d{9}"
# 3. 把自定义转换器添加到flask默认的转换器字典中,也就是和原来的int,float等放在一块
app.url_map.converters['mob'] = MobileConverter

# 4. 类似原来的路由参数限制一样,调用自定义转换器名称即可
@app.route(rule='/user/<mob:mobile>')
def user(mobile):
    return mobile

# 1. 引入flask的路由转换器
from werkzeug.routing import BaseConverter
# 2. 创建自定义路由转换器
class RegexConverter(BaseConverter):
    """根据正则进行参数限制"""
    def __init__(self,map,*args):
        super().__init__(map)
        self.regex = args[0]
# 3. 把自定义转换器添加到flask默认的转换器字典中,也就是和原来的int,float等放在一块
app.url_map.converters['re'] = RegexConverter

# 4. 类似原来的路由参数限制一样,调用自定义转换器名称即可
@app.route(rule='/user/<re("\w+@\w+\.\w+"):email>')
def user2(email):
    print(app.url_map) # 获取所有的路由列表
    return email

# 声明和加载配置
class Config():
    DEBUG = True
app.config.from_object(Config)

if __name__ == '__main__':
    # 运行flask
    app.run(host="0.0.0.0")

路由限定请求方式

from flask import Flask,request
# 限制客户端的http请求方法,注意这里与django不一样,flask并没有默认没有内置csrf攻击防范
@app.route(rule="/user", methods=["post","put","get","delete","patch"])
def user():
    
    # 例如:地址栏中通过  http://127.0.0.1:5000/user?user=1 返回本视图
    
    print(request.method) # 获取本次客户端的http请求方法         GET
    print(request.query_string)  # 获取本次客户端的查询字符串    b'user=1'
    print(request.path)  # 获取本次客户端请求的路由路径部分[去掉域名端口]    /user
    print(request.url) # 获取本次客户端请求的http url地址        http://127.0.0.1:5000/user?user=1
    # 直接从请求中取到请求方式并返回
    return request.method

http的请求与响应

请求

文档: http://docs.jinkan.org/docs/flask/api.html#flask.request

  • request:flask中代表当前请求的 request 对象
  • 作用:在视图函数中取出本次请求数据
  • 导入from flask import request
  • 代码位置:from flask.app import Request

常用的属性如下:

属性说明类型
data记录请求体的数据,并转换为字符串
只要是通过其他属性无法识别转换的请求体数据
最终都是保留到data属性中
bytes类型
form记录请求中的html表单数据MultiDict
args记录请求中的查询字符串,也可以是query_stringMultiDict
cookies记录请求中的cookie信息Dict
headers记录请求中的请求头EnvironHeaders
method记录请求使用的HTTP方法GET/POST
url记录请求的URL地址string
files记录请求上传的文件列表*
json记录ajax请求的json数据json

获取请求中各项数据

from flask import Flask,request

# 初始化
app = Flask(import_name=__name__)
# 编写路由视图
@app.route(rule='/')
def index():
    return "<h1>hello world!</h1>"

"""== 获取查询字符串 =="""
@app.route(rule="/args",methods=["post","get"])
def args():
    print(request.args) # 获取查询字符串
    """
    请求地址:
        http://127.0.0.1:5000/args?name=xiaoming&password=123&lve=swimming&lve=shopping
    打印效果:
        ImmutableMultiDict([('name', 'xiaoming'), ('password', '123')])
        ImmutableMultiDict是一个由flask封装的字典类,在字典的基础上,提供了一些其他的方法而已。
        格式:
            ImmutableMultiDict([('键', '值'), ('键', '值')])
        字典本身不支持同名键的,ImmutableMultiDict类解决了键同名问题
        操作ImmutableMultiDict,完全可以操作字典操作,同时还提供了get,getlist方法,获取指定键的1个值或多个值    
    """
    print(request.args["name"]) # xiaoming
    print(request.args.get("name")) # xiaoming
    print(request.args.getlist("lve")) # ['swimming', 'shopping']

    # 把ImmutableMultiDict转换成普通字典
    print(request.args.to_dict(flat=False)) # {'name': ['xiaoming'], 'password': ['123'], 'lve': ['swimming', 'shopping']}
    print(request.args.to_dict(flat=True)) # {'name': 'xiaoming', 'password': '123', 'lve': 'swimming'}

    return "ok"

"""== 获取请求体数据 =="""
@app.route(rule="/data",methods=["post","put","patch"])
def data():
    """接受客户端发送过来的请求体数据,是request.json,request.form,request.files等无法接受的数据,全部会保留到这里"""
    print(request.data) #

    # 接受表单提交的数据
    print(request.form) # ImmutableMultiDict([('username', 'root'), ('password', '123456')])

    # 接受ajax或其他客户端提交过来的json数据
    print(request.json) # {'username': 'root', 'password': '123456'}

    # 接受上传文件
    avatar = request.files["avatar"] # ImmutableMultiDict([('avatar', <FileStorage: '123.jpg' ('image/jpeg')>)])
    print(avatar) # <FileStorage: '123.jpg' ('image/jpeg')>

    # 获取请求头信息
    print( request.headers ) # 获取全部的而请求头信息
    print( request.headers.get("Host") )
    # 获取自定义请求头
    print( request.headers.get("company") ) # oldboy
    print( request.headers["company"] )     # oldboy
    
    # 本次请求的url地址
    print( request.url) # http://127.0.0.1:5000/data
    print( request.path ) # /data
    
    return "ok"

# 声明和加载配置
class Config():
    DEBUG = True
app.config.from_object(Config)

if __name__ == '__main__':
    # 运行flask
    app.run(host="0.0.0.0")

响应

flask默认支持2种响应方式:

数据响应: 默认响应html文本,也可以返回 JSON格式,或其他格式

页面响应: 重定向

              url_for  视图之间的跳转

响应的时候,flask也支持自定义http响应状态码

响应html文本

from flask import make_response

@app.route("/")
def index():
    # [默认支持]响应html文本
    return "<img src='http://flask.pocoo.org/static/logo.png'>"
	return make_response("<h1>hello user</h1>") # 等同于上面的一段

返回JSON数据

在 Flask 中可以直接使用 jsonify 生成一个 JSON 的响应

from flask import Flask, request, jsonify
# jsonify 就是json里面的jsonify

@app.route("/")
def index():
    # 也可以响应json格式代码
    data = [
        {"id":1,"username":"liulaoshi","age":18},
        {"id":2,"username":"liulaoshi","age":17},
        {"id":3,"username":"liulaoshi","age":16},
        {"id":4,"username":"liulaoshi","age":15},
    ]
    return jsonify(data)

flask中返回json 数据,都是flask的jsonify方法返回就可以了.

重定向

重定向到百度页面

from flask import redirect
# 页面跳转响应
@app.route("/user")
def user():
    # 页面跳转 redirect函数就是response对象的页面跳转的封装
    # Location: http://www.baidu.com
    return redirect("http://www.baidu.com")
重定向到自己写的视图函数

可以直接填写自己 url 路径

也可以使用 url_for 生成指定视图函数所对应的 url

from flask import url_for

# 内容响应
@app.route("/")
def index():
    # [默认支持]响应html文本
    # return "<img src='http://flask.pocoo.org/static/logo.png'>"

    # 也可以响应json格式代码
    data = [
        {"id":1,"username":"liulaoshi","age":18},
        {"id":2,"username":"liulaoshi","age":17},
        {"id":3,"username":"liulaoshi","age":16},
        {"id":4,"username":"liulaoshi","age":15},
    ]
    return jsonify(data)

#使用url_for可以实现视图方法之间的内部跳转
# url_for("视图方法名")
@app.route("/login")
def login():
    return redirect( url_for("index") )
重定向到带有参数的视图函数

在 url_for 函数中传入参数

# 路由传递参数
@app.route('/user/<user_id>')
def user_info(user_id):
    return 'hello %d' % user_id

# 重定向
@app.route('/demo4')
def demo4():
    # 使用 url_for 生成指定视图函数所对应的 url
    return redirect( url_for(endpoint="user",user_id=100) )

自定义状态码和响应头

在 Flask 中,可以很方便的返回自定义状态码,以实现不符合 http 协议的状态码,例如:status code: 666

@app.route('/demo4')
def demo4():
    return '状态码为 666', 400
  
"""还可以使用make_response创建Response对象,然后通过response对象返回数据"""
from flask import make_response
@app.route("/rep")
def index7():
    response = make_response("ok")
    print(response)
    response.headers["Company"] = "oldboy" # 自定义响应头
    response.status_code = 201 # 自定义响应状态码
    return response

http的会话控制

所谓的会话,就是客户端浏览器和服务端网站之间一次完整的交互过程.

会话的开始是在用户通过浏览器第一次访问服务端网站开始.

会话的结束时在用户通过关闭浏览器以后,与服务端断开.

所谓的会话控制,就是在客户端浏览器和服务端网站之间,进行多次http请求响应之间,记录、跟踪和识别用户的信息而已。

因为 http 是一种无状态协议,浏览器请求服务器是无状态的。

无状态:指一次用户请求时,浏览器、服务器无法知道之前这个用户做过什么,每次请求都是一次新的请求。

无状态原因:浏览器与服务器是使用 socket 套接字进行通信的,服务器将请求结果返回给浏览器之后,会关闭当前的 socket 连接,而且服务器也会在处理页面完毕之后销毁页面对象。

有时需要保持下来用户浏览的状态,比如用户是否登录过,浏览过哪些商品等

实现状态保持主要有两种类型:

  • 在客户端存储信息使用url,Cookietoken令牌[jwt.csrf,oauth]
  • 在服务器端存储信息使用Session

Cookie

Cookie是由服务器端生成,发送给客户端浏览器,浏览器会将Cookie的key/value保存,下次请求同一网站时就发送该Cookie给服务器(前提是浏览器设置为启用cookie)。Cookie的key/value可以由服务器端自己定义。

使用场景: 登录状态, 浏览历史, 网站足迹,购物车 [不登录也可以使用购物车]

Cookie是存储在浏览器中的一段纯文本信息,建议不要存储敏感信息如密码,因为电脑上的浏览器可能被其它人使用

Cookie基于域名安全,不同域名的Cookie是不能互相访问的

如访问luffy.com时向浏览器中写了Cookie信息,使用同一浏览器访问baidu.com时,无法访问到luffy.com写的Cookie信息

浏览器的同源策略针对cookie也有限制作用.

当浏览器请求某网站时,会将本网站下所有Cookie信息提交给服务器,所以在request中可以读取Cookie信息

设置cookie

设置cookie需要通过flask的Response响应对象来进行设置,由响应对象会提供了方法set_cookie给我们可以快速设置cookie信息。

@app.route("/set_cookie")
def set_cookie():
    """设置cookie"""
    response = make_response("ok")
    # response.set_cookie(key="变量名",value="变量值",max_age="有效时间/秒")
    response.set_cookie("username","xiaoming",100)
    """如果cookie没有设置过期时间,则默认过期为会话结束过期"""
    """cookie在客户端中保存时,用一个站点下同变量名的cookie会覆盖"""
    response.set_cookie("age","100")

    return response

获取cookie

@app.route("/get_cookie")
def get_cookie():
    """获取cookie"""
    print(request.cookies)
    print(request.cookies.get("username"))
    print(request.cookies.get("age"))
    """打印效果:
    {'username': 'xiaoming'}
    """
    return ""

删除cookie

@app.route("/del_cookie")
def del_cookie():
    """删除cookie"""
    response = make_response("ok")
    #把对应名称的cookie设置为过期时间,则可以达到删除cookie
    response.set_cookie("username","",0)
    return response

Session

session相关配置项文档:https://dormousehole.readthedocs.io/en/latest/config.html?highlight=session_cookie_path

对于敏感、重要的信息,建议要存储在服务器端,不能存储在浏览器中,如用户名、余额、等级、验证码等信息

在服务器端进行状态保持的方案就是Session

Session依赖于Cookie,session的ID一般默认通过cookie来保存到客户端。

flask中的session需要加密,所以使用session之前必须配置SECRET_KEY选项,否则报错.

session的有效期默认是会话期,会话结束了,session就废弃了。

如果将来希望session的生命周期延长,可以通过修改cookie中的sessionID来完成配置。

设置session

from flask import Flask, make_response, request,session

app = Flask(__name__)

class Config():
    SECRET_KEY = "123456asdadad"
    DEBUG = True

app.config.from_object(Config)

# 查看当前flask默认支持的所有配置项
# print(app.config)
"""
<Config {
 'DEBUG': False,
 'TESTING': False,
 'PROPAGATE_EXCEPTIONS': None,
 'PRESERVE_CONTEXT_ON_EXCEPTION': None,
 'SECRET_KEY': None,
 'PERMANENT_SESSION_LIFETIME': datetime.timedelta(31),
 'USE_X_SENDFILE': False,
 'LOGGER_NAME': '__main__',
 'LOGGER_HANDLER_POLICY': 'always',
 'SERVER_NAME': None,
 'APPLICATION_ROOT': None,
 'SESSION_COOKIE_NAME': 'session',
 'SESSION_COOKIE_DOMAIN': None,
 'SESSION_COOKIE_PATH': None,
 'SESSION_COOKIE_HTTPONLY': True,
 'SESSION_COOKIE_SECURE': False,
 'SESSION_REFRESH_EACH_REQUEST': True,
 'MAX_CONTENT_LENGTH': None,
 'SEND_FILE_MAX_AGE_DEFAULT': datetime.timedelta(0, 43200),
 'TRAP_BAD_REQUEST_ERRORS': False,
 'TRAP_HTTP_EXCEPTIONS': False,
 'EXPLAIN_TEMPLATE_LOADING': False,
 'PREFERRED_URL_SCHEME': 'http',
 'JSON_AS_ASCII': True,
 'JSON_SORT_KEYS': True,
 'JSONIFY_PRETTYPRINT_REGULAR': True,
 'JSONIFY_MIMETYPE': 'application/json',
 'TEMPLATES_AUTO_RELOAD': None
"""
@app.route("/set_session")
def set_session():
    """设置session"""
    """与cookie不同,session支持python基本数据类型作为值"""
    session["username"] = "xiaohuihui"
    session["info"] = {
        "age":11,
        "sex":True,
    }

    return "ok"

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

获取session

@app.route("/get_session")
def get_session():
    """获取session"""
    print( session.get("username") )
    print( session.get("info") )
    return "ok"

删除session

@app.route("/del_session")
def del_session():
    """删除session"""
    try:
        del session["username"]
        # session.clear() # 删除所有
    except:
        pass
    return "ok"
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