Flask簡介與URL和視圖介紹

一、虛擬環境介紹

1.虛擬環境與全域環境
2.為什么需要虛擬環境
3.虛擬環境的安裝和簡單操作

pipenv的安裝
創建虛擬環境
pipfile和pipfile.lock

二、Flask介紹

1.Flask簡介
2.第一個Flask程式

三、設定Debug模式
四、配置與組態檔

1.直接硬編碼
2.通過update()方法
3.通過from_object()方法
4.通過from_pyfile()方法

五、URL與函式的映射

一、虛擬環境介紹

1.虛擬環境與全域環境

有時候安裝了一個Python庫，可能在IDE如PyCharm中不能使用，這是因為：
通過pip安裝的庫默認一般在全域環境中，而PyCharm一般會默認創建虛擬環境，所以兩者的環境不一致，導致安裝的包不能正常匯入使用，解決辦法有2種：

在PyCharm虛擬環境中安裝庫，使庫位于虛擬環境中
將PyCharm的環境設定為全域環境，即我們通常使用的Python，設定為Python的安裝目錄即可
設定示意如下：

2.為什么需要虛擬環境

一般情況下，Python第三方庫安裝是直接通過pip install xxx的方式進行安裝的，這樣安裝會將庫安裝到系統級的Python環境中，
但是有時可能會面臨這樣的問題：如果現在用Django 1.10.x寫了個網站，但是同時有一個Django 0.9開發的專案需要維護，并i企鵝可能Django 1.10不再兼容Django 0.9的一些語法了，這就需要同時擁有Django 1.10和Django 0.9兩套環境，這時候我們就可以通過虛擬環境來解決這個問題，

3.虛擬環境的安裝和簡單操作

虛擬環境管理有很多工具，這里我選擇pipenv，

pipenv的安裝

命令：

Windows下

pip install pipenv

Mac下

brew install pipenv

Linux下

pip install pipenv

創建虛擬環境

安裝之后即可創建虛擬環境，
創建虛擬環境使用命令pipenv shell，如下：

出現圖中所標提示Flask_Framework-rL0Lvhvz及說明安裝成功，此時再運行pip list可以看到虛擬環境中默認安裝的庫：

Package    Version
---------- -------
pip        20.0.2
setuptools 46.1.3
wheel      0.34.2

不能同時使用全域環境和虛擬環境的庫，只能選擇使用其中一個，
虛擬環境默認會安裝到系統盤（C盤）下的當前用戶目錄下的 .virtualenvs 目錄下，如果想指定安裝到其他目錄，可以設定系統環境變數，示意如下：
pipenv 設定安裝環境變數
此時再安裝虛擬環境，即會安裝到指定的目錄下，

虛擬環境安裝好之后，需要在PyCharm中設定虛擬環境為當前創建的虛擬環境，即定位選擇虛擬環境下的python.exe檔案，與前面方法相同，

需要在虛擬環境中通過命令pip install flask安裝Flask，再查看安裝的庫，結果如下：

Package      Version
------------ -------
click        7.1.1
Flask        1.1.2
itsdangerous 1.1.0
Jinja2       2.11.1
MarkupSafe   1.1.1
pip          20.0.2
setuptools   46.1.3
Werkzeug     1.0.1
wheel        0.34.2

顯然，在安裝flask時，安裝了存在依賴關系的其他庫，
如果電腦中同時擁有Python3和Python2，可以指定版本：

pipenv --three  # 泛指Python3的版本 
pipenv --two    # 泛指Python2的版本 
pipenv --python 3.7 # 指定Python具體版本

虛擬環境管理

pipenv shell    # 如果虛擬環境已存在則進入虛擬環境，否則創建并進入虛擬環境
exit            # 退出虛擬環境
pipenv --rm     # 洗掉整個環境  不會洗掉pipfile

pipfile和pipfile.lock

在創建虛擬環境后，虛擬環境目錄下會生成pipfile檔案，內容如下：

[[source]]
name = “pypi”
url = “https://pypi.org/simple”
verify_ssl = true

[dev-packages]

[packages]

[requires] python_version = “3.7”

引數說明：

url
可以指定國內pip源，否則下載庫可能會很慢
dev-packages
開發環境
packages
生產環境
django = “*”
*表示最新版本
requires
Python版本

pipfile.lock詳細記錄環境依賴，并且使用了Hash演算法以保證完整的對應關系，

如果需要將安裝的庫記錄到Pipfile中，可以使用pip install --dev 庫名將庫安裝到開發環境，

在虛擬環境中運行專案示意run引數：

pipenv run python manage.py runserver

pipenv有一個缺點：
lock不穩定而且時間非常長，所以安裝包的時候記得加上--skip-lock，如下：

pipenv install django --skip-lock

最后開發完成要提交到倉庫的時候再執行pipenv lock命令，

二、Flask介紹

1.Flask簡介

flask是一款非常流行的Python Web框架，誕生于2010年，作者是Armin Ronacher，這個專案最初只是作者在愚人節的一個玩笑，后來由于非常受歡迎，逐漸成為一個正式的專案，
flask自2010年發布第一個版本以來，大受歡迎，深得開發者的喜愛，并且在多個公司已經得到了應用，flask能如此流行的原因，可以分為以下幾點：

微框架、簡潔，只做它需要做的，靈活度非常高，給開發者提供了很大的擴展性，
Flask不會幫開發者做太多的決策，一切都可以按照自己的意愿進行更改，
- 使用Flask開發資料庫的時候，具體是使用SQLAlchemy還是MongoEngine，選擇權完全掌握在你自己的手中，區別于Django，Django內置了非常完善和豐富的功能，并且如果你想替換成你自己想要的，要么不支持，要么非常麻煩，
- 把默認的Jinija2模板引擎替換成其他模板引擎都是非常容易的，
Flask和相應的插件寫得很好，
開發效率非常高，比如使用SQLAlchemy的ORM操作資料庫可以節省開發者書寫大量sql的時間，

2.第一個Flask程式

from flask import Flask

# 傳入__name__初始化一個Flask實體
app = Flask(__name__)


# 裝飾器，將當前路由映射到指定函式
@app.route('/')
def hello_world():
    return 'hello world'


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

列印：

 * Serving Flask app "first_flask" (lazy loading)
 * Environment: production
   WARNING: This is a development server. Do not use it in a production deployment.
   Use a production WSGI server instead.
 * Debug mode: off
 * Running on http://127.0.0.1:5000/ (Press CTRL+C to quit)

此時已經創建服務，在瀏覽器中打開http://127.0.0.1:5000/即可看到：
flask first program
并且在開啟的服務狀態欄下會看到請求的記錄，如：

127.0.0.1 - - [09/Apr/2020 07:54:10] "GET / HTTP/1.1" 200 -
127.0.0.1 - - [09/Apr/2020 07:54:10] "GET /favicon.ico HTTP/1.1" 404 -

說明：

@app.route('/')裝飾器映射URL和執行的函式，這個設定將URL映射到指定的函式上，例中指定當前路由為根目錄，如果為根目錄時也可以不寫 /，但是盡量寫上以示區別，
app.run()是讓flask專案運行起來，可以指定主機號和埠號，
默認的host是127.0.0.1，port為5000，host=0.0.0.0可以讓其他電腦也能訪問到該網站，port指定訪問的埠，

三、設定Debug模式

默認情況下flask不會開啟DEBUG模式，開啟DEBUG模式后，flask會在每次保存代碼的時候自動的重新載入代碼，并且如果代碼有錯誤，會在終端進行提示，
在hello_world()函式中加入錯誤代碼進行測驗：

from flask import Flask

app = Flask(__name__)


# 裝飾器，將當前路由映射到指定函式
@app.route('/')
def hello_world():
    result = 1 / 0
    return 'hello world'


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

重新運行開啟服務后，會發現：
flask server error
在日志中也會發現報錯：

[2020-04-09 08:07:17,881] ERROR in app: Exception on / [GET]
Traceback (most recent call last):
  File "C:\Users\Lenovo\.virtualenvs\Flask_Framework-rL0Lvhvz\lib\site-packages\flask\app.py", line 2447, in wsgi_app
    response = self.full_dispatch_request()
  File "C:\Users\Lenovo\.virtualenvs\Flask_Framework-rL0Lvhvz\lib\site-packages\flask\app.py", line 1952, in full_dispatch_request
    rv = self.handle_user_exception(e)
  File "C:\Users\Lenovo\.virtualenvs\Flask_Framework-rL0Lvhvz\lib\site-packages\flask\app.py", line 1821, in handle_user_exception
    reraise(exc_type, exc_value, tb)
  File "C:\Users\Lenovo\.virtualenvs\Flask_Framework-rL0Lvhvz\lib\site-packages\flask\_compat.py", line 39, in reraise
    raise value
  File "C:\Users\Lenovo\.virtualenvs\Flask_Framework-rL0Lvhvz\lib\site-packages\flask\app.py", line 1950, in full_dispatch_request
    rv = self.dispatch_request()
  File "C:\Users\Lenovo\.virtualenvs\Flask_Framework-rL0Lvhvz\lib\site-packages\flask\app.py", line 1936, in dispatch_request
    return self.view_functions[rule.endpoint](**req.view_args)
  File "xxx/first_flask.py", line 9, in hello_world
    result = 1 / 0
ZeroDivisionError: division by zero
127.0.0.1 - - [09/Apr/2020 08:07:17] "GET / HTTP/1.1" 500 -

這與顯然很麻煩，每次修改之后必須重新運行，而且錯誤資訊在日志中才能看到，
我們可以開啟Debug模式，這樣每次修改代碼后都會載入代碼重新運行，并且代碼有問題時會顯示錯誤資訊，

開啟Debug模式有幾種方式：

在run()方法中設定debug引數為True

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

設定app物件實體的屬性為True

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

通過配置引數config設定

if __name__ == '__main__':
    app.config.update(DEBUG=True)
    app.run()

config是繼承自字典型別的，所以可以使用字典的update()方法，

開啟Debug模式測驗如下：

from flask import Flask

app = Flask(__name__)


# 裝飾器，將當前路由映射到指定函式
@app.route('/')
def hello_world():
    result = 1 / 0
    return 'hello world'


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

此時再看網頁：
flask error debug
并且控制臺中也會提示已開啟Debug模式：

 * Serving Flask app "first_flask" (lazy loading)
 * Environment: production
   WARNING: This is a development server. Do not use it in a production deployment.
   Use a production WSGI server instead.
 * Debug mode: on
 * Restarting with stat
 * Debugger is active!
 * Debugger PIN: 313-629-160
 * Running on http://127.0.0.1:5000/ (Press CTRL+C to quit)

在開啟了DEBUG模式后，當程式有例外而進入錯誤堆疊模式，第一次點擊某個堆疊想查看變數值的時候，頁面會彈出一個對話框，提示輸入PIN值，比如在剛剛啟動的專案中的PIN值為313-629-160，輸入這個值后，Werkzeug會把這個PIN值作為cookie的一部分保存起來，并在8小時后過期，8小時內不需要再輸入PIN值，這樣做的目的是為了提高安全性，讓除錯模式下的攻擊者更難攻擊到本站，

現在每次修改完代碼保存之后，都會自動加載代碼重啟服務，不需要再手動關閉服務再重啟了，

此時在報錯的網頁中可以Debug，需要使用控制臺提供的PIN，操作示意如下：
flask webpage debug
Debug模式是在開發環境中開啟的，開發完成上線之后要關閉Debug模式，因為DEBUG模式會帶來非常大的安全隱患，

四、配置與組態檔

Flask專案的配置，都是通過app.config物件來進行配置的，
比如要配置一個專案處于DEBUG模式下，那么可以使用app.config['DEBUG] = True來進行設定，那么Flask專案將以DEBUG模式運行，
在Flask專案中，有四種方式進行專案的配置，

1.直接硬編碼

app = Flask(__name__)
app.config['DEBUG'] = True

硬編碼的方式不靈活，不便于進行復用，

2.通過update()方法

因為app.config是flask.config.Config的實體，而Config類是繼承自dict，因此可以通過update()方法進行配置，

app.config.update(
   DEBUG=True,
   SECRET_KEY='...'
)

3.通過from_object()方法

如果配置項特別多，可以把所有的配置項都放在一個模塊中，然后通過加載模塊的方式進行配置，假設有一個settings.py模塊，專門用來存盤配置項的，此你可以通過app.config.from_object()方法進行加載，并且該方法既可以接收模塊的的字串名稱，也可以模塊物件，
有兩種形式：

# 1. 通過模塊字串
app.config.from_object('settings')
# 2. 通過模塊物件
import settings
app.config.from_object(settings)

添加組態檔后，將配置項都放入該檔案中，其他檔案直接參考該組態檔中的配置項，提高了代碼的復用性、降低了耦合度，同時，在組態檔中修改了配置項時，其他代碼中均不需要修改，從而提高了代碼的靈活性，
新建config.py檔案，添加一些配置項如下：

# 設定Debug模式為True
DEBUG = True

# 指定HOST
HOST = '127.0.0.1'

在flask檔案中匯入：

from flask import Flask
import config

app = Flask(__name__)


# 裝飾器，將當前路由映射到指定函式
@app.route('/')
def hello_world():
    result = 1 / 0
    return 'hello world'


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

再運行，也能開啟Debug模式，
也可以通過字串形式匯入：

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

此時不需要再匯入config模塊，

4.通過from_pyfile()方法

app.config.from_pyfile()方法傳入一個檔案名，通常是以.py結尾的檔案，但也不限于只使用.py后綴的檔案，
通過匯入Python檔案的形式匯入組態檔：

if __name__ == '__main__':
    app.config.from_pyfile('config.py')
    app.run()

from_pyfile()方法有一個silent引數，設定為True時，如果組態檔不存在也不會報錯；
不僅支持Python格式的組態檔，也支持.ini等格式，

五、URL與函式的映射

從前面的例子中，我們可以看到，一個URL要與執行函式進行映射，使用的是@app.route裝飾器，
@app.route裝飾器中，可以指定URL的規則來進行更加詳細的映射，比如現在要映射一個文章詳情的URL，文章詳情的URL是/article/id/，id有可能為1、2、3…，那么可以通過以下方式：

@app.route('/article/<id>')
def article(id):
   return '%s article detail' % id

其中，尖括號是固定語法，表示地址中傳入的引數，默認的資料型別是字串，
如果需要限制引數型別，則要寫成converter:variable，其中converter是型別名稱，可以有以下幾種：

string
默認的資料型別，接受任何沒有斜杠/的字串，
int
整型，
float
浮點型，
path
和string類似，但是可以傳遞斜杠/，
uuid
uuid型別的字串，
any
可以同時指定多種路徑，

新增路由域函式映射測驗：

from flask import Flask


app = Flask(__name__)


@app.route('/')
def hello_world():
    return 'hello world'


@app.route('/corley')
def hello_corley():
    return '這是我的第一個Flask頁面'

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

顯示：
flask url view map
顯然，在地址中訪問http://127.0.0.1/corley可以訪問到，因為在flask中已經定義了，
同時還可以動態傳入引數：

from flask import Flask


app = Flask(__name__)


@app.route('/')
def hello_world():
    return 'hello world'


@app.route('/corley')
def hello_corley():
    return '這是我的第一個Flask頁面'

@app.route('/list/<aid>')
def article_list(aid):
    return '這是第{}篇文章'.format(aid)

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

顯示：
flask url view map params
顯然，因為未定義 /list 所以不能訪問http://127.0.0.1:5000/list；
可以根據傳入的引數動態顯示視圖，但是并未對資料型別進行限制，可以增加對資料型別的限制：

from flask import Flask


app = Flask(__name__)


@app.route('/')
def hello_world():
    return 'hello world'


@app.route('/corley')
def hello_corley():
    return '這是我的第一個Flask頁面'

@app.route('/list/<int:aid>')
def article_list(aid):
    return '這是第{}篇文章'.format(aid)

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

顯示：
flask url view map params int
顯然，此時引數只能是整型數字了，
一般情況下引數中不能含有 /，要想含有 /，必須限制為path型別，除了此區別，path與string型別基本一樣，
示例如下：

from flask import Flask


app = Flask(__name__)


@app.route('/')
def hello_world():
    return 'hello world'


@app.route('/corley')
def hello_corley():
    return '這是我的第一個Flask頁面'

@app.route('/list/<int:aid>')
def article_list(aid):
    return '這是第{}篇文章'.format(aid)

@app.route('/list/<path:aid>')
def comment_list(aid):
    return '這是第{}個評論'.format(aid)

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

顯示：
flask url view map params path
顯然，如果引數為數字時，匹配article_list(aid)函式，如果為字串型別或者引數中含有 / 時匹配comment_list(aid)函式，

訪問兩個路徑用同一個函式可以用any來限制，示例如下：

from flask import Flask


app = Flask(__name__)


@app.route('/')
def hello_world():
    return 'hello world'


@app.route('/corley')
def hello_corley():
    return '這是我的第一個Flask頁面'

@app.route('/list/<int:aid>')
def article_list(aid):
    return '這是第{}篇文章'.format(aid)

@app.route('/list/<path:aid>')
def comment_list(aid):
    return '這是第{}個評論'.format(aid)

@app.route('/<any(notice,follow):url_path>/')
def message(url_path):
    return '當前路徑是'.format(url_path)

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

顯示：
flask url view map params any
此時需要在路由路徑最后添加 / 才能正常訪問，
如果不想指定子路徑來傳遞引數，也可以通過 ?= 的形式來傳遞引數，例如：/article?id=xxx，這種情況下，可以通過request.args.get('id')來獲取id的值，如果是post方法，則可以通過request.form.get('id')來進行獲取，
在flask中添加這類的地址引數需要先從flask中匯入request，示例如下：

from flask import Flask
from flask import request


app = Flask(__name__)


@app.route('/')
def hello_world():
    return 'hello world'


@app.route('/corley')
def hello_corley():
    return '這是我的第一個Flask頁面'

@app.route('/list/<int:aid>')
def article_list(aid):
    return '這是第{}篇文章'.format(aid)

@app.route('/list/<path:aid>')
def comment_list(aid):
    return '這是第{}個評論'.format(aid)

@app.route('/<any(notice,follow):url_path>/')
def message(url_path):
    return url_path

@app.route('/wd')
def baidu_search():
    return request.args.get('keyword')

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

顯示：
flask url view map params wd
顯然，如果傳入的引數未在函式中定義，會報錯，

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