Python Web应用开发之Flask框架——基础
一、前言
在即将开启的 Flask 学习之旅中，为了能够顺利掌握并运用 Flask 进行 Web 开发，您需要具备一定的基础知识，同时了解相应的运行环境。
需要你具备的知识：Python 编程语言、HTML、CSS、HTTP协议、数据库（如：MySQL、MongoDB）
本文所使用的环境：操作系统Windows11专业版、解释器Python-3.13、集成开发环境PyCharm、浏览器Edge
二、基础部分
2.1 Flask安装
在Pycharm中创建一个项目名为web_project，在Pycharm终端使用以下命令安装 Flask：
pip install flask
或者你也可以指定版本安装
pip install Flask==
将 1.1.2 。
2.2 第一个 Flask 应用
创建一个名为 app.py 的文件，编写以下代码：
from flask import Flask
# 创建 Flask 应用实例
app = Flask(__name__)
# 定义路由和视图函数
@app.route('/')
def hello_world():
return 'Hello, World!'
# 运行应用
if __name__ == '__main__':
app.run(debug=True)
1. 运行应用：
在Pycharm运行上述代码，控制台输出如下图表示正常运行。
在浏览器中访问http://127.0.0.1:5000/，将执行hello_world()函数，你将浏览器中看到 Hello, World! 字样，或者你也可以直接点击上图中的蓝色链接进行访问。
2. 代码解释：
from flask import Flask：导入 Flask 类。app = Flask(__name__)：创建一个 Flask 应用实例，__name__是一个 Python 内建的变量，它的值取决于代码的执行方式。如果模块是作为主程序直接运行，__name__的值是__main__；如果模块是被导入到其他模块中，__name__的值是模块的名称。将__name__传递给Flask构造函数有几个重要的用途：- 它帮助 Flask 确定应用的根路径，以便能够正确地查找模板和静态文件等资源。
- 使得 Flask 能够根据当前模块所在的位置来配置一些相关的设置。
通过创建这个 app 对象，后续可以使用它来定义路由、处理请求、设置配置等，从而构建完整的 Web 应用。
-
@app.route('/')：这是一个路由的装饰器，用于定义路由。将一个函数与指定的 URL 路径（在这个例子中是/，即网站的根路径）关联起来。当用户访问网站的根路径时，Flask 会调用被这个装饰器修饰的函数来处理请求，并返回相应的响应内容给用户。 -
def hello_world():：定义一个函数，该函数返回一个字符串'Hello, World!'，我们称这个由@app.route()装饰器修饰的函数为视图函数。 -
app.run(debug=True)：用于启动 Flask 应用，debug=True表示开启调试模式，有以下重要作用：- 自动重新加载：当您修改了代码后，Flask 应用会自动重新加载，无需手动停止和重新启动服务，方便您在开发过程中快速看到代码修改的效果。
- 显示详细的错误信息：如果在运行过程中出现了错误，Flask 会在浏览器中显示详细的错误追踪信息，包括错误发生的位置和相关的代码上下文，这有助于您快速定位和解决问题。
如果你不想开启调试模式可以不用配置此参数，直接使用app.run()。
三、 路由和视图函数
Flask 使用装饰器来定义路由，不同的路由可以对应不同的视图函数。以下是一个示例：
from flask import Flask
app = Flask(__name__)
# 定义根路径的视图函数
@app.route('/')
def index():
return 'This is the index page.'
# 定义/about 路径的视图函数
@app.route('/about')
def about():
return 'This is the about page.'
if __name__ == '__main__':
app.run(debug=True)
在这个示例中，访问 http://127.0.0.1:5000/ 会显示 This is the index page.，访问 http://127.0.0.1:5000/about 会显示 This is the about page.。
3.1 动态路由
Flask 支持动态路由，允许在路由中使用变量。以下是一个示例：
from flask import Flask
app = Flask(__name__)
# 动态路由，接收一个名为 name 的参数
@app.route('/hello/' )
def hello(name):
return f'Hello, {
name}!'
if __name__ == '__main__':
app.run(debug=True)
在这个示例中，访问 http://127.0.0.1:5000/hello/John 会显示 Hello, John!。
（1）动态路由还可以支持不同的数据类型：比如整数（
-
int：表示整数。 -
float：表示浮点数。 -
string：表示字符串（这是默认的数据类型，如果不指定，默认为字符串）。 -
path：类似于字符串，但可以包含斜杠/（如：/file/）。请看以下示例：from flask import Flask app = Flask(__name__) @app.route('/file/ 在这个示例中，
/file/是路由定义。当您访问类似于/file/docs/folder1/file.txt的 URL 时，docs/folder1/file.txt都会被作为file_path的值传递给show_file函数。
（2）自定义转换器：除了内置的数据类型转换器，还可以创建自定义的转换器来满足特定的需求。
from flask import Flask
from werkzeug.routing import BaseConverter
# BaseConverter 类是用于创建自定义路由转换器的基类。
# 自定义转换器，只接受特定格式的手机号码（以 1 开头，后面跟 10 位数字）
class MobileConverter(BaseConverter):
regex = r'1\d{10}'
app = Flask(__name__)
# 注册自定义转换器
app.url_map.converters['mobile'] = MobileConverter
@app.route('/user/' )
def user_info(phone_number):
return f'用户的手机号码是：{
phone_number}'
if __name__ == '__main__':
app.run(debug=True)
在上述示例中，我们创建了一个名为 MobileConverter 的自定义转换器，它的正则表达式 r'1\d{10}' 用于匹配以 1 开头后面跟 10 位数字的手机号码。然后，我们将这个自定义转换器注册到 Flask 的应用中，并在路由中使用 mobile 类型的动态参数 phone_number 。当用户访问符合规则的 URL（例如 /user/13812345678）时，user_info 函数会被调用，并将匹配到的手机号码作为参数传递给 phone_number 。
app.url_map.converters['mobile'] = MobileConverter这行代码的主要目的是向 Flask 应用的 URL 映射的转换器集合中添加一个自定义的转换器，并为其指定了一个名称'mobile'。
具体来说，app.url_map.converters 是一个存储各种转换器的字典。当我们将 MobileConverter 赋值给 ['mobile'] 这个键时，就告诉 Flask ：在解析路由时，如果遇到形如 MobileConverter 类来处理和转换这个部分的参数。
（3）多个动态参数：可以在一个路由中定义多个动态参数
示例：@app.route('/product/
路由处理函数的参数顺序：当路由中有多个动态参数时，它们在处理函数中的参数顺序必须与在路由定义中的顺序一致。
from flask import Flask
app = Flask(__name__)
@app.route('/book//author//page/' )
def book_info(book_name, author_name, page_number):
return f'您正在查看书籍《{
book_name}》，作者是 {
author_name} ，当前页面是 {
page_number}'
if __name__ == '__main__':
app.run(debug=True)
在这个示例中，/book/ 定义了三个动态参数：book_name（字符串类型）、author_name（字符串类型）和 page_number（整数类型）。
当您访问类似于 /book/The_Great_Gatsby/F.Scott_Fitzgerald/10 的 URL 时，book_info 函数会被调用，并且 book_name 的值为 'The_Great_Gatsby'，author_name 的值为 'F.Scott_Fitzgerald'，page_number 的值为 10 。
3.2 视图函数
在 Flask 中，视图函数是处理 HTTP 请求并返回响应的函数。视图函数通过 @app.route 装饰器与特定的 URL 路径关联起来。当用户访问对应的 URL 时，Flask 会调用相应的视图函数来生成响应。
from flask import Flask
app = Flask(__name__)
@app.route('/')
def home():
return '这是主页'
@app.route('/about')
def about():
return '这是关于页面'
if __name__ == '__main__':
app.run(debug = True)
-
可以在函数的返回值中嵌入HTML标签，浏览器会自动解析标签。
from flask import Flask app = Flask(__name__) @app.route('/login') def home(): return ''' 请输入用户名登录 ''' if __name__ == '__main__': app.run(debug = True)
四、请求和响应
4.1 请求处理
1. 请求方法
-
常见的请求方法：
GET：用于从服务器获取资源，通常用于查询操作，不会对服务器上的数据进行修改。它将请求参数附加在 URL 中，数据量有限，且不太安全。POST：向服务器提交数据，常用于创建或更新资源。数据放在请求体中，更适合发送大量数据和敏感信息。PUT：用于更新服务器上的资源，要求客户端提供完整的资源数据来替换服务器上的现有数据。DELETE：用于删除服务器上的指定资源。PATCH：对资源进行部分更新，只需提供要更改的部分数据。HEAD：请求方法与GET类似，它们的主要区别在于HEAD请求只请求资源的首部（headers），而不请求资源的内容（body）。这种方法常用于检查资源是否存在、获取资源的缓存信息，或者在下载资源前先了解其基本属性。OPTIONS：请求方法用于获取关于目标资源所支持的通信选项的信息。客户端可以使用OPTIONS请求来查询服务器，了解针对特定资源可以使用哪些 HTTP 方法（如GET、POST、PUT等），以及服务器支持的其他特性，如跨域资源共享（CORS）相关的信息。
-
在 Flask 中处理：通过
request.method获取当前请求使用的方法，在定义路由时可通过methods参数限定该路由允许的请求方法。from flask import Flask, request app = Flask(__name__) @app.route('/login', methods=['GET', 'POST']) def login(): method = request.method if method == 'GET': return f"这是{ method}请求" + ''' ''' elif method == 'POST': username = request.form.get('username') return f"这是{ username}发送的{ method}请求" if __name__ == '__main__': app.run(debug = True)methods=['GET', 'POST']：指定该路由支持的请求方法，可以指定一个或同时指定多个。request.form.get('username')：获取 POST 请求中表单数据的name = "username"的字段。- 由于浏览器原生的表单提交只支持
GET和POST，对于其他请求方法，可以使用JavaScript的fetchAPI或XMLHttpRequest对象来发送请求，这里不再给出示例。
2. 请求参数
-
GET参数- 位置：包含在 URL 中，以键值对形式出现，如
?param1 = value1¶m2 = value2。 - 获取方式：使用
request.args，它类似字典结构，通过get方法获取参数值，可设置默认值以防参数不存在。
- 位置：包含在 URL 中，以键值对形式出现，如
-
POST参数- 位置：通常位于请求体中，常见于表单提交场景。
- 获取方式：使用
request.form，同样类似字典结构，通过get方法获取表单参数值。
from flask import Flask, request app = Flask(__name__) @app.route('/login', methods=['GET', 'POST']) def login(): if request.method == 'GET': # 获取GET请求中的请求参数 name = request.args.get("name") age = request.args.get("age") return ''' 请输入用户名登录 ''' elif request.method == 'POST': # 获取POST请求表单中的数据 username = request.form.get('username') return f'{ username}用户已登录成功！！' if __name__ == '__main__': app.run(debug = True)- 使用浏览器访问
http://127.0.0.1:5000/login?name=jone&age=30便可获取到GET请求的参数。
3. 获取请求中的文件信息
在 Flask 应用中，使用request.files来获取上传的文件。每个上传的文件都被表示为一个FileStorage对象，该对象提供了保存文件等方法。
from flask import Flask, request
app = Flask(__name__)
@app.route('/upload', methods=['GET', 'POST'])
def login():
method = request.method
if method == 'GET':
return '''
'''
elif method == 'POST':
# 检查请求中是否包含名为file的文件部分。如果不存在，返回错误信息和状态码400（表示错误请求）。
if 'file' not in request.files:
return '没有文件部分', 400
file = request.files['file']
# 通过获取文件名称判断否选择文件
if file.filename == '':
return '没有选择文件', 400
if file:
# 这里可以处理文件，例如保存到服务器.可以设置存放路径，没有设置默认项目目录下
file.save(file.filename)
return '文件上传成功'
if __name__ == '__main__':
app.run(debug = True)
4. 请求头
包含关于请求的元数据，如客户端信息（User - Agent）、语言偏好（Accept - Language）、认证信息（Authorization）等。通过 request.headers 获取，它是类似字典的结构，可通过键获取对应的值。
-
获取单个请求头字段
from flask import Flask, request app = Flask(__name__) @app.route('/headers') def get_headers(): user_agent = request.headers.get('User-Agent') return f'你的客户端是: { user_agent}' if __name__ == '__main__': app.run(debug = True) -
获取所有请求头
from flask import Flask, request app = Flask(__name__) @app.route('/all_headers') def get_all_headers(): headers = "" for key, value in request.headers.items(): headers += f"{ key}: { value}
" return headers if __name__ == '__main__': app.run(debug=True)
5. 请求体
包含请求携带的数据，格式多样，如表单数据、JSON数据、XML数据或二进制数据等。使用 request.get_data() 方法获取原始字节数据，对于特定格式数据，有专门方法，如 request.get_json() 用于JSON数据。以下是一个使用HTML发送JSON数据，然后使用request.get_json()获取请求中JSON数据，然后返回响应数据仍以JSON格式返回的示例。
- HTML：login.html
DOCTYPE html>
<html lang="zh-CN">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale = 1.0">
<title>登录页面title>
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b