站長(zhǎng)資訊網(wǎng)本篇文章給大家?guī)砹岁P(guān)于python的相關(guān)知識(shí)，其中主要介紹了Flask的運(yùn)行原理相關(guān)問題，對(duì)Flask的運(yùn)行原理做一簡(jiǎn)要解析，以增強(qiáng)對(duì)Flask的了解，希望對(duì)大家有幫助。
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??所有的 Python Web框架都要遵循 WSGI 協(xié)議,在這里還是要簡(jiǎn)單回顧一下 WSGI 的核心概念。
??WSGI 中有一個(gè)非常重要的概念：每個(gè)Python Web應(yīng)用都是一個(gè)可調(diào)用（callable）的對(duì)象。在 flask 中，這個(gè)對(duì)象就是 app = Flask(name) 創(chuàng)建出來的 app，就是下圖中的綠色Application部分。要運(yùn)行web應(yīng)用，必須有 web server，比如我們熟悉的apache、nginx，或者python中的gunicorn，我們下面要講到的werkzeug提供的WSGIServer，它們是下圖的黃色Server部分。
??Server和Application之間怎么通信，就是WSGI的功能。它規(guī)定了 app(environ, start_response) 的接口，server會(huì)調(diào)用 application，并傳給它兩個(gè)參數(shù)：environ 包含了請(qǐng)求的所有信息，start_response 是 application 處理完之后需要調(diào)用的函數(shù)，參數(shù)是狀態(tài)碼、響應(yīng)頭部還有錯(cuò)誤信息。
??WSGI application 非常重要的特點(diǎn)是：它是可以嵌套的。換句話說，可以寫個(gè)application，它做的事情就是調(diào)用另外一個(gè) application，然后再返回（類似一個(gè) proxy）。一般來說，嵌套的最后一層是業(yè)務(wù)應(yīng)用，中間就是 middleware。這樣的好處是，可以解耦業(yè)務(wù)邏輯和其他功能，比如限流、認(rèn)證、序列化等都實(shí)現(xiàn)成不同的中間層，不同的中間層和業(yè)務(wù)邏輯是不相關(guān)的，可以獨(dú)立維護(hù)；而且用戶也可以動(dòng)態(tài)地組合不同的中間層來滿足不同的需求。
??Flask基于Werkzeug WSGI工具箱和Jinja2 模板引擎。 Flask使用BSD授權(quán)。 Flask也被稱為“microframework”，因?yàn)樗褂煤?jiǎn)單的核心，用extension增加其他功能。Flask沒有默認(rèn)使用的數(shù)據(jù)庫、窗體驗(yàn)證工具。然而，F(xiàn)lask保留了擴(kuò)增的彈性，可以用Flask-extension加入這些功能：ORM、窗體驗(yàn)證工具、文件上傳、各種開放式身份驗(yàn)證技術(shù)。我們可以這么理解，F(xiàn)lask是一個(gè)核心，而其他功能則是一些插件，需要什么功能，只要找到對(duì)應(yīng)的插件，將其插入核心就能夠?qū)崿F(xiàn)該功能了。
??Flask是怎么將代碼轉(zhuǎn)換為我們可見的Web網(wǎng)頁的。首先，我們得先從Web程序的一般流程來看，對(duì)于我們的Web應(yīng)用來說，當(dāng)客戶端想要獲取動(dòng)態(tài)資源 時(shí)，（比如ASP和PHP這類語言寫的網(wǎng)站），這個(gè)時(shí)候就會(huì)發(fā)起一個(gè)HTTP請(qǐng)求（比如用瀏覽器訪問一個(gè)URL），此時(shí)Web應(yīng)用程序就會(huì)在服務(wù)器后臺(tái)進(jìn)行相應(yīng)的業(yè)務(wù)處理（比如對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作或是進(jìn)行一些計(jì)算操作等），取出用戶需要的數(shù)據(jù)，生成相應(yīng)的HTTP響應(yīng)（當(dāng)然，如果訪問的是 靜態(tài)資源 ，服務(wù)器則會(huì)直接返回用戶所需的資源，不會(huì)進(jìn)行業(yè)務(wù)處理）。整個(gè)處理工程如下所示：
??在實(shí)際的應(yīng)用中，不同的請(qǐng)求可能會(huì)調(diào)用相同的處理邏輯。這里有著相同業(yè)務(wù)處理邏輯的HTTP請(qǐng)求可以用一類URL來標(biāo)識(shí)。比如在我們的博客站點(diǎn)中，對(duì)于所有想要獲取Articles內(nèi)容的請(qǐng)求而言，可以用 articles/這類URL來表示，這里的article_id用以區(qū)分不同的article。接著在后臺(tái)定義一個(gè)get_article(article_id)的函數(shù)，用來獲取article相應(yīng)的數(shù)據(jù)，此外還需要建立URL和函數(shù)之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。這就是Web開發(fā)中所謂的路由分發(fā) ，如下圖所示：
??在Flask中，使用werkzeug來做路由分發(fā)，werkzeug是Flask使用的底層WSGI庫（WSGI，全稱 Web Server Gateway interface，或者 Python Web Server Gateway Interface，是為 Python 語言定義的Web服務(wù)器和Web應(yīng)用程序之間的一種簡(jiǎn)單而通用的接口）。
??WSGI將Web服務(wù)分成兩個(gè)部分：服務(wù)器和應(yīng)用程序。WGSI服務(wù)器只負(fù)責(zé)與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的兩件事：接收瀏覽器的HTTP請(qǐng)求、向?yàn)g覽器發(fā)送HTTP應(yīng)答；而對(duì)HTTP請(qǐng)求的具體處理邏輯，則通過調(diào)用WSGI應(yīng)用程序進(jìn)行。WSGI工作流程如下圖所示：
??在Flask中，路由分發(fā)的代碼寫起來十分簡(jiǎn)單，如下：
# 管理員注銷頁面 @main.route('/logout') def logout(): dm = DataManager() currentUsers = dm.getUsers('0') print(currentUsers[0]) return render_template('currentUsers.html', users=currentUsers)
??通過業(yè)務(wù)邏輯函數(shù)獲得我們所需的數(shù)據(jù)后，服務(wù)器將會(huì)根據(jù)這些數(shù)據(jù)來生成HTTP響應(yīng)（對(duì)于Web應(yīng)用來說，一般就是一個(gè)HTML文件，這個(gè)是可以直接被我們的客戶端，即瀏覽器直接讀取并解釋的）。在Web開發(fā)中，常規(guī)的做法是將獲取的數(shù)據(jù)傳入Web應(yīng)用提供的一個(gè)HTML模板文件中，經(jīng)過模板系統(tǒng)的渲染后最終得到我們所需要的HTML響應(yīng)文件。
??一般情況下，雖然請(qǐng)求不同，但是響應(yīng)中的數(shù)據(jù)的展示方式是相同的 ，通俗點(diǎn)說就是除了我們請(qǐng)求獲得的數(shù)據(jù)不一樣外，其他都是一樣的，那么我們就可以設(shè)計(jì)一個(gè)模板（除了數(shù)據(jù)內(nèi)容可以改動(dòng)，其他都是固定的HTML文件）。我們以博客站點(diǎn)為例，對(duì)不同article而言，其具體article content雖然不同，但頁面展示的內(nèi)容除了請(qǐng)求的數(shù)據(jù)外都是一樣的，都有標(biāo)題攔，內(nèi)容欄等。也就是說，對(duì)于article來說，我們只需提供一個(gè)HTML模板，然后傳入不同article數(shù)據(jù)，即可得到不同的HTTP響應(yīng)。這就是所謂的模板渲染 ，如下圖所示：
??在Flask中使用Jinja2模板渲染引擎來做模板渲染（Jinja2是基于python的模板引擎，功能比較類似于于PHP的smarty，J2ee的Freemarker和velocity。它能完全支持unicode，并具有集成的沙箱執(zhí)行環(huán)境，應(yīng)用廣泛。jinja2使用BSD授權(quán)）。Jinja2的工作流程如下圖所示：
??在Flask中，模板渲染的代碼寫起來也是十分的便捷，代碼如下：
@app.route('/articles/<int:article_id>/') defget_article(article_id): returnrender_template('path/to/template.html', data_needed)
??在Flask中，我們處理一個(gè)請(qǐng)求的流程就是，首先根據(jù)用戶提交的URL來決定由哪個(gè)業(yè)務(wù)邏輯函數(shù)來處理，然后在函數(shù)中進(jìn)行操作，取得所需的數(shù)據(jù)。再將取得的數(shù)據(jù)傳給相應(yīng)的模板文件中，由Jinja2負(fù)責(zé)渲染得到HTTP響應(yīng)內(nèi)容，即HTTP響應(yīng)的HTML文件，然后由Flask返回響應(yīng)內(nèi)容。
??下面主要以實(shí)例項(xiàng)目對(duì)Flask運(yùn)行原理做一簡(jiǎn)要解析。在實(shí)例項(xiàng)目中，使用到了程序工廠函數(shù)和藍(lán)本。項(xiàng)目目錄結(jié)構(gòu)如下：
??在manager.py文件中，定義了項(xiàng)目啟動(dòng)的入口函數(shù)：
# 確保服務(wù)器只會(huì)在該腳本被 Python 解釋器直接執(zhí)行的時(shí)候才會(huì)運(yùn)行，而不是作為模塊導(dǎo)入的時(shí)候。 if __name__ == '__main__': # 啟用cmd命令行 # manager.run() app.run(host='0.0.0.0', port=9000, debug=True)
同時(shí)，在該文件中創(chuàng)建了工廠方法實(shí)例：
app = create_app()
??在工程方法中，對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行了相關(guān)配置，創(chuàng)建了前端導(dǎo)航欄，同時(shí)對(duì)所創(chuàng)建的藍(lán)本進(jìn)行了注冊(cè)。在創(chuàng)建的藍(lán)本中主要涉及授權(quán)、路由及錯(cuò)誤處理模塊。
# 構(gòu)造工廠方法 def create_app(): # 在這里__name__ == __main__ app = Flask(__name__) app.url_map.converters['regex'] = RegexConverter # 防止跨站攻擊 注：為了增強(qiáng)安全性，密鑰不應(yīng)直接寫入代碼，而應(yīng)該保存在環(huán)境變量中 # app.config['SECRET_KEY'] = 'hard to guess string SUNNY2017' # app.secret_key = 'Sunny123456' # flask提供的讀取外部文件 app.config.from_pyfile('config') # basedir = os.path.abspath(os.path.dirname(__file__)) # print(basedir) # 配置數(shù)據(jù)庫連接 app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'mysql+pymysql://lmapp:lmapp@localhost/smp' app.config['SQLALCHEMY_COMMIT_ON_TEARDOWN'] = True app.config['SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS'] = True nav.register_element('top', Navbar(u'APP安盾', View(u'當(dāng)前在線', 'main.index'), View(u'全部用戶', 'main.all_users'), View(u'注銷', 'main.logout'), View(u'修改密碼', 'main.chgpwd'), )) nav.init_app(app) db.init_app(app) bootstrap.init_app(app) # init_views(app) from .auth import auth as auth_blueprint from .main import main as main_blueprint # 注冊(cè)藍(lán)本 url_prefix='/auth' app.register_blueprint(auth_blueprint,) app.register_blueprint(main_blueprint, static_folder='static') return app
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