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Flask 基本概念

上一个章节我们已经学会了如何创建第一个 Flask 应用，本章节我们将来详细了解 Flask 的一些基本概念。

了解 Flask 的基本概念对于开发高效的 Web 应用非常重要。

以下是 Flask 的主要基本概念的详细解析：

  • 路由：路由是 URL 到 Python 函数的映射。Flask 允许你定义路由，这样当特定的 URL 被访问时，就会调用相应的函数。

  • 视图函数：视图函数是处理请求并返回响应的 Python 函数。它们通常接收请求对象作为参数，并返回响应对象。

  • 请求对象：请求对象包含了客户端发送的请求信息，如请求方法、URL、请求头、表单数据等。

  • 响应对象：响应对象包含了发送给客户端的响应信息，如状态码、响应头、响应体等。

  • 模板：Flask 使用 Jinja2 模板引擎来渲染 HTML 模板。模板允许你将 Python 代码嵌入到 HTML 中，从而动态生成网页。

  • 应用工厂：应用工厂是一个 Python 函数，它创建并返回一个 Flask 应用实例。这允许你配置和初始化你的应用，并且可以创建多个应用实例。

  • 配置对象：Flask 应用有一个配置对象，你可以使用它来设置各种配置选项，如数据库连接字符串、调试模式等。

  • 蓝图：蓝图是 Flask 中的一个组织代码的方式，它允许你将相关的视图函数、模板和静态文件组织在一起，并且可以在多个应用中重用。

  • 静态文件：静态文件是不会被服务器端执行的文件，如 CSS、JavaScript 和图片文件。Flask 提供了一个简单的方法来服务这些文件。

  • 扩展：Flask 有许多扩展，可以添加额外的功能，如数据库集成、表单验证、用户认证等。

  • 会话：Flask 使用客户端会话来存储用户信息，这允许你在用户浏览你的应用时记住他们的状态。

  • 错误处理：Flask 允许你定义错误处理函数，当特定的错误发生时，这些函数会被调用。

1. 路由 (Routing)

路由是 URL 到 Python 函数的映射。Flask 允许你定义路由，使得当用户访问特定 URL 时，Flask 会调用对应的视图函数来处理请求。

实例

from flask import Flask

app = Flask(__name__)

@app.route('/')
def home():
    return 'Welcome to the Home Page!'

@app.route('/about')
def about():
    return 'This is the About Page.'
  • @app.route('/')：将根 URL / 映射到 home 函数。
  • @app.route('/about')：将 /about URL 映射到 about 函数。

2. 视图函数 (View Functions)

视图函数是处理请求并返回响应的 Python 函数。它们通常接收请求对象作为参数，并返回响应对象，或者直接返回字符串、HTML 等内容。

实例

from flask import request

@app.route('/greet/<name>')
def greet(name):
    return f'Hello, {name}!'

greet 函数接收 URL 中的 name 参数，并返回一个字符串响应。

3. 请求对象 (Request Object)

请求对象包含了客户端发送的请求信息，包括请求方法、URL、请求头、表单数据等。Flask 提供了 request 对象来访问这些信息。

实例

from flask import request

@app.route('/submit', methods=['POST'])
def submit():
    username = request.form.get('username')
    return f'Hello, {username}!'

request.form.get('username')：获取 POST 请求中表单数据的 username 字段。

4. 响应对象 (Response Object)

响应对象包含了发送给客户端的响应信息，包括状态码、响应头和响应体。Flask 默认会将字符串、HTML 直接作为响应体。

实例

from flask import make_response

@app.route('/custom_response')
def custom_response():
    response = make_response('This is a custom response!')
    response.headers['X-Custom-Header'] = 'Value'
    return response

make_response：创建一个自定义响应对象，并设置响应头 X-Custom-Header。

5. 模板 (Templates)

Flask 使用 Jinja2 模板引擎来渲染 HTML 模板。模板允许你将 Python 代码嵌入到 HTML 中，从而动态生成网页内容。

实例

from flask import render_template

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

模板文件 (templates/hello.html)：

实例

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>Hello</title>
</head>
<body>
    <h1>Hello, {{ name }}!</h1>
</body>
</html>

6. 应用工厂 (Application Factory)

应用工厂是一个 Python 函数，用于创建和配置 Flask 应用实例。这种方法允许你创建多个应用实例，或者在不同配置下初始化应用。

实例

from flask import Flask

def create_app(config_name):
    app = Flask(__name__)
    app.config.from_object(config_name)

    from . import routes
    app.register_blueprint(routes.bp)

    return app

create_app 函数创建一个 Flask 应用实例，并从配置对象中加载配置。

7. 配置对象 (Configuration Objects)

配置对象用于设置应用的各种配置选项，如数据库连接字符串、调试模式等。可以通过直接设置或加载配置文件来配置 Flask 应用。

实例

class Config:
    DEBUG = True
    SECRET_KEY = 'mysecretkey'
    SQLALCHEMY_DATABASE_URI = 'sqlite:///mydatabase.db'

app.config.from_object(Config)：将 Config 类中的配置项加载到应用配置中。

8. 蓝图 (Blueprints)

蓝图是 Flask 中的组织代码的方式。它允许你将相关的视图函数、模板和静态文件组织在一起，并且可以在多个应用中重用。

实例

from flask import Blueprint

bp = Blueprint('main', __name__)

@bp.route('/')
def home():
    return 'Home Page'

注册蓝图 (app/__init__.py)：

实例

from flask import Flask
from .routes import bp as main_bp

def create_app():
    app = Flask(__name__)
    app.register_blueprint(main_bp)
    return app

9. 静态文件 (Static Files)

静态文件是不会被服务器端执行的文件，如 CSS、JavaScript 和图片文件。Flask 提供了一个简单的方法来服务这些文件。

访问静态文件示例：

<link rel="stylesheet" type="text/css" href="{{ url_for('static', filename='style.css') }}">

静态文件目录：将静态文件放在 static 文件夹中，Flask 会自动提供服务。

10. 扩展 (Extensions)

Flask 有许多扩展，可以添加额外的功能，如数据库集成、表单验证、用户认证等。这些扩展提供了更高级的功能和第三方集成。

实例

from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy

app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'sqlite:///mydatabase.db'
db = SQLAlchemy(app)

SQLAlchemy：用于数据库集成的扩展。

11. 会话 (Sessions)

Flask 使用客户端会话来存储用户信息，以便在用户浏览应用时记住他们的状态。会话数据存储在客户端的 cookie 中，并在服务器端进行签名和加密。

实例

from flask import session

# 自动生成的密钥
app.secret_key = 'your_secret_key_here'

@app.route('/set_session/<username>')
def set_session(username):
    session['username'] = username
    return f'Session set for {username}'

@app.route('/get_session')
def get_session():
    username = session.get('username')
    return f'Hello, {username}!' if username else 'No session data'

session 对象用于存取会话数据。

你可以使用 Python 内置的 secrets 模块生成一个强随机性的密钥。

python3 -c 'import secrets; print(secrets.token_hex())'

12. 错误处理 (Error Handling)

Flask 允许你定义错误处理函数，当特定的错误发生时，这些函数会被调用。可以自定义错误页面或处理逻辑。

实例

@app.errorhandler(404)
def page_not_found(e):
    return 'Page not found', 404

@app.errorhandler(500)
def internal_server_error(e):
    return 'Internal server error', 500

@app.errorhandler(404)：定义 404 错误的处理函数，返回自定义错误页面。

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