基础

Flask 是一个轻量级的 Python Web 框架，以简单、灵活、易用著称。它适合小型项目或原型开发，但也能扩展用于生产环境。下面将详细介绍 Flask 的概念及具体操作。

1. Flask 概念¶

1.1 WSGI 和 Flask¶

WSGI（Web Server Gateway Interface） 是 Python 应用和 Web 服务器之间的接口标准。Flask 基于 WSGI，使得它能与各种 Web 服务器兼容。
Flask 是一个 WSGI 应用框架，提供路由、请求处理、模板渲染等基本功能。

1.2 路由和视图函数¶

路由（Routing）：将 URL 映射到特定的视图函数（View Function）。
视图函数：处理请求并返回响应内容的函数。

1.3 模板（Templates）¶

Flask 使用 Jinja2 作为模板引擎，允许在 HTML 文件中嵌入 Python 表达式，实现动态内容渲染。

1.4 请求和响应¶

请求：Flask 提供了 request 对象，包含了 HTTP 请求的所有信息。
响应：视图函数返回的内容就是 HTTP 响应，可以是字符串、JSON、模板渲染结果等。

1.5 中间件（Middleware）¶

中间件是一个可以在请求处理前后执行额外逻辑的组件，通常用于日志记录、权限验证等。

2. 快速上手：构建一个简单的 Flask 应用¶

2.1 安装 Flask¶

首先，需要安装 Flask。

pip install flask

2.2 创建一个简单的 Flask 应用¶

from flask import Flask

app = Flask(__name__)

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

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

Flask(__name__) 创建了一个 Flask 应用实例。
@app.route('/') 装饰器将根路径 / 映射到 hello_world 视图函数。
app.run() 启动应用服务器。

运行代码后，访问 http://127.0.0.1:5000/，你会看到 Hello, World! 的输出。

2.3 路由和路径参数¶

可以通过路径参数实现动态 URL。

@app.route('/user/<username>')
def show_user_profile(username):
    return f'User {username}'

<username> 是路径参数，Flask 会自动将 URL 中的部分传递给视图函数。

访问 http://127.0.0.1:5000/user/Alice，你会看到 User Alice 的输出。

2.4 模板渲染¶

Flask 使用 Jinja2 渲染 HTML 模板。

from flask import render_template

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

在 templates 目录下创建 hello.html：

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

访问 http://127.0.0.1:5000/hello/Alice，将渲染出包含 Hello, Alice! 的 HTML 页面。

2.5 处理表单数据¶

Flask 提供了简单的方法来处理表单提交的数据。

from flask import request

@app.route('/login', methods=['GET', 'POST'])
def login():
    if request.method == 'POST':
        username = request.form['username']
        return f'Logged in as {username}'
    return '''
        <form method="post">
            Username: <input type="text" name="username"><br>
            <input type="submit" value="Login">
        </form>
    '''

request.form 访问表单数据。
使用 methods=['GET', 'POST'] 指定路由支持的 HTTP 方法。

2.6 静态文件¶

Flask 默认将 static 目录中的文件作为静态文件。

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

使用 url_for('static', filename='style.css') 生成静态文件的 URL。

3. 中间件和扩展¶

3.1 中间件¶

中间件在请求前后执行特定操作，例如请求日志记录。

@app.before_request
def before_request_func():
    print("This is executed BEFORE each request.")

@app.after_request
def after_request_func(response):
    print("This is executed AFTER each request.")
    return response

3.2 使用 Flask 扩展¶

Flask 提供了丰富的扩展，例如数据库支持、用户认证等。以下是 Flask-SQLAlchemy 的示例：

pip install flask-sqlalchemy

from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy

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

class User(db.Model):
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
    username = db.Column(db.String(80), unique=True, nullable=False)

db.create_all()

SQLAlchemy 是一个 ORM 库，提供了数据库操作的高级接口。

4. 部署 Flask 应用¶

4.1 使用 Gunicorn 部署¶

pip install gunicorn
gunicorn -w 4 myapp:app

-w 4 指定使用 4 个工作进程。

4.2 使用 Docker 部署¶

创建一个 Dockerfile：

FROM python:3.8-slim

WORKDIR /app
COPY . /app

RUN pip install -r requirements.txt

CMD ["gunicorn", "-w", "4", "myapp:app"]

然后使用 docker build 和 docker run 来构建和运行容器化的 Flask 应用。

5. Flask 与其他框架对比¶

轻量 vs. 重量：Flask 是一个微框架，灵活性强，而 Django 是一个全栈框架，内置了很多功能。
扩展性：Flask 的功能依赖于扩展，开发者可以自由选择需要的功能。

总结¶

Flask 是一个简单易用的 Web 框架，适合快速构建小型 Web 应用或原型。通过路由、模板、表单处理和中间件等功能，可以快速构建功能完善的 Web 应用。Flask 的扩展性强，能够满足多种需求，同时其轻量级的特性使得它在小型项目中非常受欢迎。