Python使用Web框架Flask开发项目

一、简介

Flask是一个轻量级的基于Python的web框架。

本文适合有一定HTML、Python、网络基础的同学阅读。

这份文档中的代码使用 Python 3 运行。 
建议在 linux 下实践本教程中命令行操作、执行代码。

二、安装

通过pip3安装Flask即可：

$ sudo pip3 install Flask

进入python交互模式看下Flask的介绍和版本：

$ python3

>>> import flask
>>> print(flask.__doc__)

flask
   ~~~~~

A microframework based on Werkzeug.  It's extensively documented
   and follows best practice patterns.

:copyright: © 2010 by the Pallets team.
   :license: BSD, see LICENSE for more details.

>>> print(flask.__version__)
1.0.2

三、从 Hello World 开始

本节主要内容：使用Flask写一个显示”Hello World!”的web程序，如何配置、调试Flask。

3.1 Hello World

按照以下命令建立Flask项目HelloWorld:

mkdir HelloWorld
mkdir HelloWorld/static
mkdir HelloWorld/templates
touch HelloWorld/server.py

static和templates目录是默认配置，其中static用来存放静态资源，例如图片、js、css文件等。templates存放模板文件。 
我们的网站逻辑基本在server.py文件中，当然，也可以给这个文件起其他的名字。

在server.py中加入以下内容：

from flask import Flask

app = Flask(__name__)

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

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

运行server.py：

$ python3 server.py
* Running on http://127.0.0.1:5000/

打开浏览器访问http://127.0.0.1:5000/，浏览页面上将出现Hello World!。 
终端里会显示下面的信息：

127.0.0.1 - - [16/May/2014 10:29:08] "GET / HTTP/1.1" 200 -

变量app是一个Flask实例，通过下面的方式：

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

当客户端访问/时，将响应hello_world()函数返回的内容。注意，这不是返回Hello World!这么简单，Hello World!只是HTTP响应报文的实体部分，状态码等信息既可以由Flask自动处理，也可以通过编程来制定。

3.2 修改Flask的配置

app = Flask(__name__)

上面的代码中，python内置变量__name__的值是字符串__main__ 。Flask类将这个参数作为程序名称。当然这个是可以自定义的，比如app = Flask("my-app")。

Flask默认使用static目录存放静态资源，templates目录存放模板，这是可以通过设置参数更改的：

app = Flask("my-app", static_folder="path1", template_folder="path2")

更多参数请参考__doc__：

from flask import Flask
print(Flask.__doc__)

3.3 调试模式

上面的server.py中以app.run()方式运行，这种方式下，如果服务器端出现错误是不会在客户端显示的。但是在开发环境中，显示错误信息是很有必要的，要显示错误信息，应该以下面的方式运行Flask：

app.run(debug=True)

将debug设置为True的另一个好处是，程序启动后，会自动检测源码是否发生变化，若有变化则自动重启程序。这可以帮我们省下很多时间。

3.4 绑定IP和端口

默认情况下，Flask绑定IP为127.0.0.1，端口为5000。我们也可以通过下面的方式自定义：

app.run(host='0.0.0.0', port=80, debug=True)

0.0.0.0代表电脑所有的IP。80是HTTP网站服务的默认端口。什么是默认？比如，我们访问网站http://www.example.com，其实是访问的http://www.example.com:80，只不过:80可以省略不写。

由于绑定了80端口，需要使用root权限运行server.py。也就是：

$ sudo python3 server.py

3.5 本节源码

https://github.com/letiantian/Learn-Flask/tree/master/flask-demo-001

四、获取 URL 参数

URL参数是出现在url中的键值对，例如http://127.0.0.1:5000/?disp=3中的url参数是{'disp':3}。

4.1 建立Flask项目

按照以下命令建立Flask项目HelloWorld:

mkdir HelloWorld
mkdir HelloWorld/static
mkdir HelloWorld/templates
touch HelloWorld/server.py

4.2 列出所有的url参数

在server.py中添加以下内容：

from flask import Flask, request

app = Flask(__name__)

@app.route('/')
def hello_world():
   return request.args.__str__()

if __name__ == '__main__':
   app.run(port=5000, debug=True)

在浏览器中访问http://127.0.0.1:5000/?user=Flask&time&p=7&p=8，将显示：

ImmutableMultiDict([('user', 'Flask'), ('time', ''), ('p', '7'), ('p', '8')])

较新的浏览器也支持直接在url中输入中文（最新的火狐浏览器内部会帮忙将中文转换成符合URL规范的数据），在浏览器中访问http://127.0.0.1:5000/?info=这是爱，，将显示：

ImmutableMultiDict([('info', '这是爱，')])

浏览器传给我们的Flask服务的数据长什么样子呢？可以通过request.full_path和request.path来看一下：

from flask import Flask, request

app = Flask(__name__)

@app.route('/')
def hello_world():
   print(request.path)
   print(request.full_path)
   return request.args.__str__()

if __name__ == '__main__':
   app.run(port=5000, debug=True)

浏览器访问http://127.0.0.1:5000/?info=这是爱，，运行server.py的终端会输出： 
1./

2./?info=％E8％BF％99％E6％98％AF％E7％88％B1％EF％BC％8C

4.3 获取某个指定的参数

例如，要获取键info对应的值，如下修改server.py：

from flask import Flask, request

app = Flask(__name__)

@app.route('/')
def hello_world():
   return request.args.get('info')

if __name__ == '__main__':
   app.run(port=5000)

运行server.py，在浏览器中访问http://127.0.0.1:5000/?info=hello，浏览器将显示：

hello

不过，当我们访问http://127.0.0.1:5000/时候却出现了500错误

为什么为这样？

这是因为没有在URL参数中找到info。所以request.args.get('info')返回Python内置的None，而Flask不允许返回None。

解决方法很简单，我们先判断下它是不是None：

from flask import Flask, request

app = Flask(__name__)

@app.route('/')
def hello_world():
   r = request.args.get('info')
   if r==None:
       # do something
       return ''
   return r

if __name__ == '__main__':
   app.run(port=5000, debug=True)

另外一个方法是，设置默认值，也就是取不到数据时用这个值：

from flask import Flask, request

app = Flask(__name__)

@app.route('/')
def hello_world():
   r = request.args.get('info', 'hi')
   return r

if __name__ == '__main__':
   app.run(port=5000, debug=True)

函数request.args.get的第二个参数用来设置默认值。此时在浏览器访问http://127.0.0.1:5000/，将显示：

hi

4.4 如何处理多值

还记得上面有一次请求是这样的吗？ http://127.0.0.1:5000/?user=Flask&time&p=7&p=8，仔细看下，p有两个值。

如果我们的代码是：

from flask import Flask, request

app = Flask(__name__)

@app.route('/')
def hello_world():
   r = request.args.get('p')
   return r

if __name__ == '__main__':
   app.run(port=5000, debug=True)

在浏览器中请求时，我们只会看到7。如果我们需要把p的所有值都获取到，该怎么办？

不用get，用getlist：

from flask import Flask, request

app = Flask(__name__)

@app.route('/')
def hello_world():
   r = request.args.getlist('p')  # 返回一个list
   return str(r)

if __name__ == '__main__':
   app.run(port=5000, debug=True)

浏览器输入 http://127.0.0.1:5000/?user=Flask&time&p=7&p=8，我们会看到['7', '8']。

4.5 本节源码

https://github.com/letiantian/Learn-Flask/tree/master/flask-demo-002

五、获取POST方法传送的数据

作为一种HTTP请求方法，POST用于向指定的资源提交要被处理的数据。我们在某网站注册用户、写文章等时候，需要将数据传递到网站服务器中。并不适合将数据放到URL参数中，密码放到URL参数中容易被看到，文章数据又太多，浏览器不一定支持太长长度的URL。这时，一般使用POST方法。

本文使用python的requests库模拟浏览器。

安装方法：

$ sudo pip3 install requests

5.1 建立Flask项目

按照以下命令建立Flask项目HelloWorld:

mkdir HelloWorld
mkdir HelloWorld/static
mkdir HelloWorld/templates
touch HelloWorld/server.py

5.2 查看POST数据内容

以用户注册为例子，我们需要向服务器/register传送用户名name和密码password。如下编写HelloWorld/server.py。

from flask import Flask, request

app = Flask(__name__)

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

@app.route('/register', methods=['POST'])
def register():
   print(request.headers)
   print(request.stream.read())
   return 'welcome'

if __name__ == '__main__':
   app.run(port=5000, debug=True)

`@app.route(‘/register’, methods=[‘POST’])是指url/register只接受POST方法。可以根据需要修改methods`参数，例如如果想要让它同时支持GET和POST，这样写：

@app.route('/register', methods=['GET', 'POST'])

浏览器模拟工具client.py内容如下：

import requests

user_info = {'name': 'letian', 'password': '123'}
r = requests.post("http://127.0.0.1:5000/register", data=user_info)

print(r.text)

运行HelloWorld/server.py，然后运行client.py。client.py将输出：

welcome

而HelloWorld/server.py在终端中输出以下调试信息（通过print输出）：

Host: 127.0.0.1:5000
User-Agent: python-requests/2.19.1
Accept-Encoding: gzip, deflate
Accept: */*
Connection: keep-alive
Content-Length: 24
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded

b'name=letian&password=123'

前6行是client.py生成的HTTP请求头，由print(request.headers)输出。

请求体的数据，我们通过print(request.stream.read())输出，结果是：

b'name=letian&password=123'

5.3 解析POST数据

上面，我们看到post的数据内容是：

b'name=letian&password=123'

我们要想办法把我们要的name、password提取出来，怎么做呢？自己写？不用，Flask已经内置了解析器request.form。

我们将服务代码改成：

from flask import Flask, request

app = Flask(__name__)

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

@app.route('/register', methods=['POST'])
def register():
   print(request.headers)
   # print(request.stream.read()) # 不要用，否则下面的form取不到数据
   print(request.form)
   print(request.form['name'])
   print(request.form.get('name'))
   print(request.form.getlist('name'))
   print(request.form.get('nickname', default='little apple'))
   return 'welcome'

if __name__ == '__main__':
   app.run(port=5000, debug=True)

执行client.py请求数据，服务器代码会在终端输出：

Host: 127.0.0.1:5000
User-Agent: python-requests/2.19.1
Accept-Encoding: gzip, deflate
Accept: */*
Connection: keep-alive
Content-Length: 24
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded

ImmutableMultiDict([('name', 'letian'), ('password', '123')])
letian
letian
['letian']
little apple

request.form会自动解析数据。

request.form['name']和request.form.get('name')都可以获取name对应的值。对于request.form.get()可以为参数default指定值以作为默认值。所以：

print(request.form.get('nickname', default='little apple'))

输出的是默认值

little apple

如果name有多个值，可以使用request.form.getlist('name')，该方法将返回一个列表。我们将client.py改一下：

import requests

user_info = {'name': ['letian', 'letian2'], 'password': '123'}
r = requests.post("http://127.0.0.1:5000/register", data=user_info)

print(r.text)

此时运行client.py，print(request.form.getlist('name'))将输出：

[u'letian', u'letian2']

5.4 本节源码

https://github.com/letiantian/Learn-Flask/tree/master/flask-demo-003

六、处理和响应JSON数据

使用 HTTP POST 方法传到网站服务器的数据格式可以有很多种，比如「5. 获取POST方法传送的数据」讲到的name=letian&password=123这种用过&符号分割的key-value键值对格式。我们也可以用JSON格式、XML格式。相比XML的重量、规范繁琐，JSON显得非常小巧和易用。

6.1 建立Flask项目

按照以下命令建立Flask项目HelloWorld:

mkdir HelloWorld
mkdir HelloWorld/static
mkdir HelloWorld/templates
touch HelloWorld/server.py

6.2 处理JSON格式的请求数据

如果POST的数据是JSON格式，request.json会自动将json数据转换成Python类型（字典或者列表）。

编写server.py:

from flask import Flask, request

app = Flask("my-app")

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

@app.route('/add', methods=['POST'])
def add():
   print(request.headers)
   print(type(request.json))
   print(request.json)
   result = request.json['a'] + request.json['b']
   return str(result)

if __name__ == '__main__':
   app.run(host='127.0.0.1', port=5000, debug=True)

编写client.py模拟浏览器请求：

import requests

json_data = {'a': 1, 'b': 2}

r = requests.post("http://127.0.0.1:5000/add", json=json_data)

print(r.text)

运行server.py，然后运行client.py，client.py 会在终端输出：

3

server.py 会在终端输出：

Host: 127.0.0.1:5000
User-Agent: python-requests/2.19.1
Accept-Encoding: gzip, deflate
Accept: */*
Connection: keep-alive
Content-Length: 16
Content-Type: application/json

{'a': 1, 'b': 2}

注意，请求头中Content-Type的值是application/json。

6.3 响应JSON-方案1

响应JSON时，除了要把响应体改成JSON格式，响应头的Content-Type也要设置为application/json。

编写server2.py：

from flask import Flask, request, Response
import json

app = Flask("my-app")

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

@app.route('/add', methods=['POST'])
def add():
   result = {'sum': request.json['a'] + request.json['b']}
   return Response(json.dumps(result),  mimetype='application/json')

if __name__ == '__main__':
   app.run(host='127.0.0.1', port=5000, debug=True)

修改后运行。

编写client2.py：

import requests

json_data = {'a': 1, 'b': 2}

r = requests.post("http://127.0.0.1:5000/add", json=json_data)

print(r.headers)
print(r.text)

运行client.py，将显示：

{'Content-Type': 'application/json', 'Content-Length': '10', 'Server': 'Werkzeug/0.14.1 Python/3.6.4', 'Date': 'Sat, 07 Jul 2018 05:23:00 GMT'}

{"sum": 3}

上面第一段内容是服务器的响应头，第二段内容是响应体，也就是服务器返回的JSON格式数据。

另外，如果需要服务器的HTTP响应头具有更好的可定制性，比如自定义Server，可以如下修改add()函数：

@app.route('/add', methods=['POST'])
def add():
   result = {'sum': request.json['a'] + request.json['b']}
   resp = Response(json.dumps(result),  mimetype='application/json')
   resp.headers.add('Server', 'python flask')
   return resp

client2.py运行后会输出：

{'Content-Type': 'application/json', 'Content-Length': '10', 'Server': 'python flask', 'Date': 'Sat, 07 Jul 2018 05:26:40 GMT'}

{"sum": 3}

6.4 响应JSON-方案2

使用 jsonify 工具函数即可。

from flask import Flask, request, jsonify

app = Flask("my-app")

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

@app.route('/add', methods=['POST'])
def add():
   result = {'sum': request.json['a'] + request.json['b']}
   return jsonify(result)

if __name__ == '__main__':
   app.run(host='127.0.0.1', port=5000, debug=True)

6.5 本节源码

https://github.com/letiantian/Learn-Flask/tree/master/flask-demo-004

七、上传文件

上传文件，一般也是用POST方法。

7.1 建立Flask项目

按照以下命令建立Flask项目HelloWorld:

mkdir HelloWorld
mkdir HelloWorld/static
mkdir HelloWorld/templates
touch HelloWorld/server.py

7.2 上传文件

这一部分的代码参考自How to upload a file to the server in Flask。

我们以上传图片为例： 
假设将上传的图片只允许’png’、’jpg’、’jpeg’、’gif’这四种格式，通过url/upload使用POST上传，上传的图片存放在服务器端的static/uploads目录下。

首先在项目HelloWorld中创建目录static/uploads：

mkdir HelloWorld/static/uploads

werkzeug库可以判断文件名是否安全，例如防止文件名是../../../a.png，安装这个库：

$ sudo pip3 install werkzeug

server.py代码：

from flask import Flask, request

from werkzeug.utils import secure_filename
import os

app = Flask(__name__)

# 文件上传目录
app.config['UPLOAD_FOLDER'] = 'static/uploads/'
# 支持的文件格式
app.config['ALLOWED_EXTENSIONS'] = {'png', 'jpg', 'jpeg', 'gif'}  # 集合类型

# 判断文件名是否是我们支持的格式
def allowed_file(filename):
   return '.' in filename and \
          filename.rsplit('.', 1)[1] in app.config['ALLOWED_EXTENSIONS']

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

@app.route('/upload', methods=['POST'])
def upload():
   upload_file = request.files['image']
   if upload_file and allowed_file(upload_file.filename):
       filename = secure_filename(upload_file.filename)
       # 将文件保存到 static/uploads 目录，文件名同上传时使用的文件名
       upload_file.save(os.path.join(app.root_path, app.config['UPLOAD_FOLDER'], filename))
       return 'info is '+request.form.get('info', '')+'. success'
   else:
       return 'failed'

if __name__ == '__main__':
   app.run(port=5000, debug=True)

app.config中的config是字典的子类，可以用来设置自有的配置信息，也可以设置自己的配置信息。函数allowed_file(filename)用来判断filename是否有后缀以及后缀是否在app.config['ALLOWED_EXTENSIONS']中。

客户端上传的图片必须以image01标识。upload_file是上传文件对应的对象。app.root_path获取server.py所在目录在文件系统中的绝对路径。upload_file.save(path)用来将upload_file保存在服务器的文件系统中，参数最好是绝对路径，否则会报错（网上很多代码都是使用相对路径，但是笔者在使用相对路径时总是报错，说找不到路径）。函数os.path.join()用来将使用合适的路径分隔符将路径组合起来。

来源：https://www.cnblogs.com/springsnow/p/12163501.html