2.1 初始化

    所有Flask程序都必须创建一个程序实例。web服务器使用一种名为Web服务器网关接口(Web Server Gateway Interface,WSGI)的协议,把接收自客户端的所有请求都转交给这个对象处理。程序实例是Flask类的对象,经常使用下述代码创建：

from flask import Flask
app=Flask(__name__)

Flask类的构造函数只有一个必须指定的参数,即程序主模块或包的名字。在大多数程序中,Python的__name__变量就是所需的值。

Flask用name这个参数决定程序的根目录,以便稍后能够找到相对于程序根目录的资源文件位置。

2.2 路由和视图函数

    客户端(例如Web浏览器)把请求发送给Web服务器,Web服务器再把请求发送给Flask程序实例。程序实例需要知道对每个URL请求运行那些代码,所以保存了一个URL到Python函数的映射关系。处理URL和函数之间关系的程序称为路由。

    在Flask程序中定义路由的最简便方式,是使用程序实例提供的app.route修饰器,把修饰器的函数注册为路由。下面的例子说明了如何使用这个修饰器生命路由:

@app.route('/')
def index():
    return '<h1>Hello World!</h1>'

    前例把index()函数注册为程序跟地址的处理程序。如果部署程序的服务器域名为www.example.com，在浏览器中访问http://www.example.com后,会触发服务器执行index()函数。这个函数的返回值称为 响应,是客户端接收到的内容。如果客户端时Web浏览器,响应就是显示给这个用户查看的文档。

    像index()这样的函数称为视图函数(view function)。视图函数返回的响应可以是包含HTML的简单字符串,也可以是复杂的表单。

    Flask支持可变的URL格式,只需在route修饰器中使用特殊的句法即可。下例定义的路由就是一部分是动态名字：

@app.route('/user/<name>')
def user(name):
    return '<h1>Hello,%s!</h1>' % name

    尖括号中的内容是动态部分,任何能匹配静态部分的URL都会映射到这个路由上。调用视图函数时,Flask会将动态部分作为参数传入函数。在这个视图函数中,参数用于生成针对个人的欢迎消息。

    路由中的动态部分默认使用字符串,不过也可使用类型定义。例如,路由/user/<int:id>只会匹配动态片段id为整数的URL。Flask支持在路由中使用int、float和path类型。path类型也是字符串,但不把斜线视作分隔符,而将其当做动态片段的一部分。

2.3 启动服务器

    程序实例用run方法启动Flask集成的开发Web服务器：

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

    __name__ == '__main__'是Python的惯常用法,在这里确保直接执行这个脚本时才启动开发Web服务器。如果这个脚本有其他脚本引入,程序假定父级脚本会启动不同的服务器,因此不会执行app.run()。

    有一些选项参数可被app.run()函数接受用于设置Web服务器的操作模式。在开发过程中启用调试模式会带来一些便利,比如说激活调试器和重载程序。要想启用调试模式,我们可以把debug参数设为(True)。

2.4 一个完整的程序

示例2-1 hello.py：一个完整的Flask程序

#coding:utf8
from flask import Flask
app=Flask(__name__)

@app.route('/')
def index():
    return '<h1>Hello World!</h1>'

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

示例2-2 hello.py:包含动态路由的Flask程序

#coding:utf8
from flask import Flask
app=Flask(__name__)

@app.route('/')
def index():
    return '<h1>Hello World!</h1>'

@app.route('/user/<name>')
def user(name):
    return '<h1>Hello,%s!</h1>' % name

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

2.5 请求-响应循环

2.5.1 程序和请求上下文

    Flask从客户端收到请求时，要让视图函数能访问一些对象,这样才能处理请求。请求对象就是一个很好地例子,他封装了客户端发送的HTTP请求。

    要想让视图函数能够访问请求对象,一个显而易见的方式是将其作为参数传入视图函数,不过这会导致程序中的每个视图函数都增加一个参数。除了访问请求对象,如果视图函数在处理请求时还要访问其他对象,情况会变得更糟。

    为了避免大量可有可无的参数把视图函数弄得一团糟,Flask使用上下文临时把某些对象变为全局可访问。有了上下文,就可以写出下面的视图函数：

from flask import request

@app.route('/')
def index():
    user_agent=request.headers.get('User-Agent')
    return '<p>Your browser is %s</p>' % user_agent

    注意在这个视图函数中我们如何把request当作全局变量使用。事实上,request不可能是全局变量。试想,在多线程服务器中,多个线程同时处理不同客户端发送的不同请求时,每个线程看到的request对象必然不同。Flask使用上下文让特定的变量在一个线程中全局可访问,与此同时却不会干扰其他线程。

    线程是可单独管理的最小指令集。进程经常使用多个活动线程，有时还会共享或文件句柄等资源。多线程Web服务器会创建一个线程池,再从线程池中选择一个线程用于处理接收到的请求。

    在Flask中有两种上下文：程序上下文和请求上下文。

Flask上下文全局变量

变量名                                                                       上下文                                                             说明

current_app                                                             程序上下文                                                     当前激活程序的程序实例

g                                                                                 程序上下文                                                     处理请求时用作存储的对象。每次请求都会重设这个变量

request                                                                     请求上下文                                                     请求对象,封装了客户端发出的HTTP请求中的内容

session                                                                    请求上下文                                                     用户会话,用于存储请求之间需要"记住"的值的词典

    Flask在分发请求之前激活(或推送)程序和请求上下文,请求处理完成后再将其删除。程序上下文被推送后，就可以在线程中使用current_app和g变量。类似地，请求上下文被推送后,既可以使用request和session变量。如果使用这些变量时我们没有激活程序上下文或请求上下文,就会导致错误。

下面这个Python shell会话演示了程序上下文的使用方法：

>>> from hello import app
>>> from flask import current_app
>>> current_app.name
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "/venv/lib/python3.6/site-packages/werkzeug/local.py", line 347, in __getattr__
    return getattr(self._get_current_object(), name)
  File "/venv/lib/python3.6/site-packages/werkzeug/local.py", line 306, in _get_current_object
    return self.__local()
  File "/venv/lib/python3.6/site-packages/flask/globals.py", line 51, in _find_app
    raise RuntimeError(_app_ctx_err_msg)
RuntimeError: Working outside of application context.

This typically means that you attempted to use functionality that needed
to interface with the current application object in a way.  To solve
this set up an application context with app.app_context().  See the
documentation for more information.
>>> app_ctx=app.app_context()
>>> app_ctx.push()
>>> current_app.name
'hello'
>>> app_ctx.pop()

    在这个例子中，没激活程序上下文之前就调用current_app.name会导致错误,但推送玩上下文就可以调用了。注意,在程序实例上调用app.app_context()可获得一个程序上下文。

2.5.2 请求调度

    程序收到客户端发来的消息时，要找到处理该请求的视图函数。为了完成这个任务,Flask会在程序的URL映射中查找请求的URL。URL映射时URL和视图函数之间的对应关系。Flask使用app.route修饰器或者非修饰器形式的app.add_url_rule()生成映射。

    要想查看flask程序中的URL映射是什么样子,我们可以在Python shell中检查为hello.py生成的映射。

    /和/user/<name>路由在程序中使用app.route修饰器定义。/static/<filename>路由是Flask添加的特殊路由,用于访问静态文件。

    URL映射中的HEAD、OPtions、GET是请求方法,由路由进行处理。Flask为每个路由都指定了请求方法,这样不同的请求方法发送到相同的URL上时，会使用不同的视图函数进行处理。HEAD和OPTIONS方法有Flask自动处理,因此可以这么说,在这个程序中，URL映射中的3个路由都使用GET方法。

2.5.3 请求钩子

    有时在处理请求之前或之后执行代码会很有用。例如，在请求开始时，我们可能需要创建数据库连接或者认证发起请求的用户。为了避免在每个视图函数中都使用重复的代码,Flask提供了注册通用函数的功能,注册的函数可在请求被分发到视图函数之前或之后调用。

    请求钩子使用修饰器实现。Flask支持以下4种钩子。

• before_first_request:注册一个函数,在处理第一个请求之前运行
• before_request:注册一个函数，在每次请求之前运行。
• after_request:注册一个函数,如果没有未处理的异常抛出,在每次请求之后运行
• teardown_request:注册一个函数，即使有未处理的异常抛出，也在每次请求之后运行。

    在请求钩子函数和视图函数之间共享数据一般使用上下文全局变量g。例如，before_request处理程序可以从数据库中加载已登录用户,并将其保存到g.user中。随后调用视图函数时，视图函数在使用g.user获取用户。

2.5.4 响应

    Flask调用视图函数后，会将其返回值作为响应的内容。大多数情况下,响应就是一个简单的字符串，作为HTML页面会送客户端。

    但HTTP协议需要的不仅是作为请求响应的字符串。HTTP响应中一个很重要的部分是状态码，Flask默认设为200，这个代码表明请求已经被成功处理。

    如果视图函数返回的响应需要使用不同的状态码,那么可以把数字代码作为第二个返回值,添加到响应文本之后。例如，下述视图函数返回一个400状态码，表示请求无效：

@app.route('/')
def index():
    return '<h1>Bad Request</h1>',400

    视图函数返回的响应还可接受第三个参数，这是一个由首部(header)组成的字典，可以添加到HTTP响应中。一般情况下并不需要这么做。

    如果不想返回由1个、2个或3个值组成的元组，Flask视图函数还可以返回Response对象。make_response()函数可接受1个、2个或3个参数(和视图函数的返回值一样),并返回一个Response对象。有时我们需要在视图函数中进行转换，然后在响应对象上调用各种方法，进一步设置响应。下例创建了一个响应对象，然后设置了Cookie：

from flask import make_response

@app.route('/')
def index():
    response=make_response('<h1>This document carries a cookie!</h1>')
    response.set_cookie('answer','42')
    return response

    有一种名为重定向的特殊响应类型。这种响应没有页面文档，只告诉浏览器一个新地址用以加载新页面。

    重定向经常使用302状态码表示，指向的地址由Location首部提供。重定向响应可以使用3个值形式的返回值生成,也可在Response对象中设定。不过，由于使用频繁，Flask提供了redirect()辅助函数，用于生成这种响应:

from flask import redirect

@app.route('/')
def index():
    return redirect('http://www.example.com')

    还有一种特殊的响应由abort函数生成，用于处理错误。在下面这个例子中，如果URL中动态参数id对应的用户不存在，就返回状态码404：

from flask import abort

@app.route('/user/<id>')
def get_user(id):
    user=load_user(id)
    if not user:
        abort(404)
    return '<h1>Hello,%s</h1>' % user.name

    注意，abort不会把控制权交给调用它的函数，而是抛出异常把控制权交给Web服务器。

2.6 Flask扩展

    Flask被设计为可扩展形式,故而没有提供一些重要的功能,例如数据库和用户认证,所以开发者可以自由选择最适合程序的包,或者按需求自行开发。

    社区成员开发了大量不同用途的扩展,如果这还不能满足要求,你还可以使用所有Python标准包或代码库。

使用Flask-Script支持命令行选项

    Flask的开发Web服务器支持很多启动设置选项,但只能在脚本中作为参数传给app.run()函数。这种方式并不十分方便,传递设置选项的理想方式是使用命令行参数。

    Flask-Script是一个Flask扩展,为Flask程序添加了一个命令行解析器。Flask-Script自带了一组常用选项,而且还支持自定义命令。

    Flask-Script扩展使用pip安装:

pip install flask-script

示例2-3 hello.py：使用Flask-Script

#coding:utf8
from flask import Flask
from flask_script import Manager
app=Flask(__name__)
manager=Manager(app)


@app.route('/')
def index():
    return '<h1>Hello World!</h1>'

@app.route('/user/<name>')
def user(name):
    return '<h1>Hello,%s!</h1>' % name

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

    顾名思义,runserver命令用来启动Web服务器。运行python hello.py runserver将以调试模式启动Web服务器,但是我们还有很多选项可用:

    --host参数是个很有用的选项,它告诉Web服务器在哪个网络接口上监听来自客户端的连接。默认情况下，Flask开发Web服务器监听localhost上的连接,所以只接受来自服务器所在计算机发起的连接。下述命令让Web服务器监听公共网络接口上的连接,允许同网中的其他计算机来接服务器：

    现在，Web服务器可使用http://a.b.c.d:5000/网络中的任一台电脑进行访问，其中"a.b.c.d"是服务器所在计算机的外网IP地址。