Flask入门小记-运行你的第一个Flask项目
一、准备工作
1、全局安装了pipenv工具，然后在项目文件夹下用pipenv install命令为项目安装虚拟环境（项目绑定）
输入pipenv shell 进入所创建的虚拟环境，在虚拟环境中没有安装任何包。相当于隔离。
2、为项目所绑定的虚拟环境安装各种所需要的包。如安装flask 输入pipenv install flask
3、常用命令：进入虚拟环境pipenv shell
退出虚拟环境：exit
卸载包：pipenv uninstall …
查看包依赖关系:pipenv graph
查看虚拟环境安装目录 pipenv —venv
4、为pycharm配置所创建的虚拟环境，在pycharm中导入项目，并选择python解释器为虚拟环境
二、创建一个web项目并运行
1、实例化Flask对象
2、定义一个函数并用浏览器运行
3、启动服务器(在虚拟环境下直接运行实例化了Flask的py文件)
from flaskimport Flask
app = Flask(__name__)
#这个hello函数是视图函数，相当于是mvc中的控制器，除此之外还有基于类的视图，叫即插视图
#视图函数相对于普通函数，返回值是经过flask封装的一个response对象，如会返回状态码，content-type，http
#header ，content-type是告诉客户端浏览器解析视图函数返回文本的方式
#路由注册的常用方法
@app.route('/hello')
def hello():
#这里修改了返回的response对象的content-type，让客户端解析成json格式，用于设计api的时候
#本质上web服务器的返回值都是字符串，只不过可以通过修改content-type来让客户端解析成不同格式
headers = {
'content-type' : ‘application/json'
}
#自定义response对象
response = make_response('<html></html>',201)
#将修改的header添加至自定义response对象中
# response.headers = headers
# return response
# 也可以换一种方式，如（这种常用）：这种不需要前面的自己创建response对象，但是实质上是
#通过将这三个存入一个元组，然后在变成response对象返回
return '<html></html>’,201,headers
#全局导入配置文件，这里写配置文件(模块)路径，这种方式要求文件中参数必须全部大写
app.config.from_object('config')
#另一种注册路由的方式，当你使用基于类的视图就用这种注册方式
app.add_url_rule('/hello',view_func=hello)
# app启动参数配置
# host配置外部可访问的ip地址，配置0.0.0.0就是接受外网访问
# debug进入调试模式，Flask就可以自动监听文件改动，自动重启服务器，调试模式还可以详细的报错信息
# port改端口号
if __name__ == '__main__':#确保if里的语句只在入口文件中执行，保证在生产环境中不会执行
#因为在生产环境中是nginx作为接受请求然后转发至uwsgi，然后由uwsgi加载我们的py文件，此时
#开发环境的入口文件就只是一个模块文件，如果没有这个if，则也会执行run语句
app.run(host = '0.0.0.0',debug = app.config['DEBUG’])
三、Flask深入理解
1、路由机制
问：如何通过url来访问到不同的视图函数？flask是通过字典的方式，url对应的是字典中的key，而
视图函数则是值，当不同的url访问时，则对应字典中的值。而若是要通过视图函数反向构建url时
flask提供了一个叫endpoint的东西。
问：如何算是成功注册了路由？首先url_map对象中必须要有我们url向endpoint的指向，其次
view_functions里必须要记录endpoint指向的视图函数
2、蓝图（blueprint）
用来解决视图函数注册的问题，可以让视图函数注册在蓝图中，而不是直接注册在app核心对象中。
类似于这种第三方插件，都必须实例化对象然后注册在flask核心对象中，才可以使用
在__init__.py中注册蓝图，并导入相关视图函数模块。
3、在路由注册路径中使用?传递参数
使用flask中的request，直接导入，在视图函数中使用。
request必须是由视图函数或者HTTP请求触发，才会成为想要的不可变的字典。
4、对访问url路径的参数校验： 使用第三方插件WTForms进行参数校验，通过创建类且实例化对象来
调用方法完成参数校验，获取参数时，使用form.data的方法获取。
组合使用验证器（函数设计规范）：可以使将不同的功能函数写成小函数，然后组合使用
5、拆分配置文件，一般分为两个secure和setting，secure放机密信息如数据库配置参数和app key，
setting放非机密信息，一般放生产环境和调试环境不改变的参数。
6、使用Flask经典错误：No application found. Either work inside a view function or push an application
context。
AppContext、RequestContext、Flask与Request之间的关系：
Flask的上下文环境：1、应用上下文AppContext（封装了Flask和外部的一些参数和方法如pop()）
2、请求上下文RequestContext (封装了Request和外部一些方法)。（都是对象）
若想操作Flask和Request核心对象，请从对应的上下文对象中间接获取核心对象（通过LocalProxy
代理来完成）
3、 当Flask接收到一个请求，会让RequestContext创建一个对象封装这个请求，然后准备将这个对象
入栈，入栈前会检查app核心对象的栈顶元素是否为app，若不是，则新建一个app核心对象入栈，
然后才会将RequestContext对象入栈。在使用代理时，current_app和request一直都是指向两个栈的栈顶
所以就是间接操作栈顶元素，只有当栈顶为空时，使用代理时才会报错。解决方法：手动创建context对象
然后调用push()入栈。使用后再出栈。（一般做，离线应用，单元测试时候用）若有请求，则Flask会
自动将app_context入栈
4、使用with语句来代替手动将app核心对象入栈的操作(相当于语法糖，省略了push和pop操作):
with app.app.context():
a = current_app
上下文管理器：实现了__enter__和__exit__方法的对象，如AppContext
上下文表达式：必须要返回一个上下文管理器，如app_context()
with的其他使用场景：类似于操作数据库,可以将连接数据库放在__enter__中，将
编写sql语句等其他逻辑放在with的代码块中，将释放数据库资源放在__exit__中
如class A():
def __enter__(self): # 返回值会赋值给as 后的变量
def __exit__(self): # 这里用来释放资源和处理异常。返回True || False,默认为False
# 返回False意味着当出现异常在with中不再需要处理异常，True则需要
with A() as obj_a:
pass
这里A()是上下文表达式
7、使用@contextmanager(可以将类变成上下文管理器)
with只能搭配上下文管理器使用，但是上下文管理器要实现__enter__和__exit__方法，很繁琐
所以可以使用装饰器@contextmanager来装饰某一个函数，在这个函数内部写__enter__和__exit__
代码，然后配合yield关键字（可以让程序中断后继续执行，相当于加强版的return）如下：
class MyResource:
def query(self):
print("query")
@contextmanager
def make_mysource():
print("connected!")
yield MyResource() # 这里yield后接实例化对象是因为后面的as r 的r要调用query()
print("disconnected")
with make_mysource()as r:
r.query()
四、Flask操作数据库
1、数据库表的创建方式：
1）DataBase First ：传统的创建表的方式，按照字段添加
2）Model First ：使用工具创建表的结构模型，然后自动生成表
3）Code First ： 特点：专注于业务模型设计，而不是数据库设计模型层 使用sqlalchemy为数据库自
动创建表，需在配置文件中配置mysql的uri
2、关于聚合操作group_by:
对于GROUP BY聚合操作，如果在SELECT中的列，没有在GROUP BY中出现，那么这个SQL是
不合法的，因为列不在GROUP BY从句中。简而言之，就是SELECT后面接的列必须被GROUP BY
后面接的列所包含。如：
select a,b from table group by a,b,c; (正确)
select a,b,c from table group by a,b; (错误)
这个配置会使得GROUP BY语句环境变得十分狭窄，所以一般都不加这个配置
所以要使用distinct，可以将group_by查询的关键字放在distinct中。
3、一般查询模型内(一张表)的数据，用filter_by即可，若涉及到跨表查询则用db.session.filter，
更加灵活，括号中写表达式，func.count搭配group_by可完成分组统计，使用in_查询一张表中的
字段值和一张列表中相等的值，像这样使用链式调用的方式，要用关键字触发:
count_list = db.session.query(func.count(Wish.isbn),Wish.isbn).filter(
Wish.launched ==False,
Wish.isbn.in_(isbn_list),
Wish.status ==1).group_by(Wish.isbn).all()
# 这里的count_list是一个元组，在函数中别返回元组，尽量返回对象或者字典，
# 返回对象可以用nametuple，这里用返回字典的方式,使用列表推导式
count_list = [{'count':w[0],'isbn':w[1]}for win count_list]
return count_list
4、Flask中的first_or_404()方法：
1、在Flask中查询数据库时经常用到链式调用，而链式调用要用first(),all()等触发，而当查询结果没有
数据时，也就是first()为空，first_or_404()这个方法就会帮我们自动抛出一个异常，并且跳转到404
页面，而实现这个方法，flask内部通过对first的封装，还有调用了_abort对象的一个方法，要实现
把对象当成方法调用，则这个类内部必须实现__call__方法，实质上也就是调用这个__call__()方法。
意义：1、简化了函数调用，可以直接调用实例化对象。2、统一函数调用接口
2、那么如果first_or_404()抛出了异常，那页面是如何跳转至404页面的？
原因在于response读取了NotFound(HttpException)
3、装饰器app_errorhandler:(基于AOP思想(面向切片编程，将所有可能出现相同的情况集中处理))
可以帮我们实现当任意页面抛出异常的时候，监听到这个异常，并且按照我们自定义的逻辑去执行。
在web.init文件中定义如下:(监听到了404状态码的异常)
@web.app_errorhandler(404)
def not_found(e): # 从e中读取异常信息
return render_template('404.html'),404
4、设计数据库时，要合理利用数据冗余记录历史状态：
例如完成一笔订单交易，对于这个订单交易表的设计，就要重新增加字段来存储相关信息，如
交易人的nickname等，就算这个字段和User表中的字段冗余。因为nickname是可以修改的，如果
和user表中关联，则交易记录中的数据也被修改，这是不能接受的
五、Flask中的多线程与线程隔离
1、进程是竞争计算机资源的基本单位。
2、线程是进程的一部分，进程与线程关系可以是1：1，也可以是1：n
线程的引入是因为进程的粒度太大，不能有效利用cpu资源，进程之间的切换消耗很大的资源，
所以引入一个轻量，小巧的资源调度的单元—线程
3、进程主要用来分配资源，如cpu，内存；
而线程主要是利用cpu来执行代码（不可以拥有资源，但可以访问进程资源），所以线程是属于进程
4、一个文件默认有个主线程来执行，但是可以自己新增一个线程来执行其他函数
new_t = threading.Thread(target=接函数名,name='自定义新增线程名')
new_t.start() # 启动新增线程
5、 Python不能很好地利用cpu多线程的优势，原因在于，pyhton的GIL机制（全局解释器锁）
即同一时间只允许同一个线程执行。jpython中没有这个解释器。
但是python对于IO密集型程序（如查询数据库，请求网络资源）有一定意义，python可以在
一个线程执行请求IO的时候等待返回的那段时间将cpu腾出来给别的线程用。
6、Flask的线程隔离：
假设客户端发送了许多不同的request请求给服务器，由于每个发来的request都需要实例化一个Request对象
来保存请求信息，所以我们的request变量不知道具体指向哪一个实例化的Request对象。解决思路，分别将
不同实例化的Request对象赋值给不同的request变量，这样就可以一一对应就可以知道，但是这样操作不
合理，所以我们就采用字典的方式来解决：用不同线程的id号来做key，将实例化的Request做value。
Flask中解决线程隔离，思想如上，本质采用字典的形式来保存，然后将其封装成Local对象（线程隔离对象）
操作原理：使用Local对象操作线程中的属性，和其他线程的属性互不干扰。
7、Flask中的线程隔离栈LocalStack
Local 和 LocalStack和字典的关系：（都是线程隔离对象）
被线程隔离的对象AppContext，RequestContext/Request，session，g
Local是用字典来实现了线程隔离，
LocalStack是将Local对象当成自己内部属性，从而实现了一个线程隔离的栈。
LocalStack的用法：和Local差不多，实例化LocalStack对象，然后调用push方法入栈的元素和
其他线程属性互不干扰。
8、使用线程隔离的意义：使当前线程可以正确的引用到他自己所创建的对象，而不是引用到其他
线程所创建的对象
9、flask全局只有一个app核心对象(可以多个),current_app只是对app的引用,所以对current_app隔离没有意义
而request对象随着线程的创建都会实例化新的，所以要对request对象进行线程隔离。
AppContext把Flask核心对象当做属性保存起来，RequestContext把Request对象封装保存起来。
current_app指向的是(LocalStack.top = AppContext top.app = Flask)
request指向的是（LocalStack.top = RequestContext top.request = Request）
六、业务开发
1、ViewModel：由于向服务器请求api所获得的数据并不能完全符合页面所显示的数据，所以引入
ViewModel层，在VM层中对获得的数据进行裁剪、修改、合并等操作来满足页面所需要的数据
2、python可以直接序列化字典，但是不可以直接序列化对象
python序列化对象：只序列化对象的变量和数据，不序列化方法
解决：
books.fill(yushu_book,q)
# 这里若是直接返回books会报错 return(books)，因为python不可以序列化一个对象，但是可以序列化字典，
所以想到了将对象中的内置__dict__
# 返回，但是又有可能对象中还有对象，所以采用函数式编程思想，用函数将一个不能序列化的对象转化成
可以序列化的字典，再将这个函数作为参数传入dumps方法
return json.dumps(books, default=lambda o: o.__dict__)
在这个编写函数的时候，我们有时候可以不必考虑参数具体设置，将代码的解释权交给调用函数方
ps:单页面和多页面网站的区别：
单页面中的数据是在客户端处理后渲染的，多页面网站是在服务器端渲染的。
3、用户注册
1）使用request.form获取用户提交的表单数据，并用实现了WTForm的类来接收得到验证后的form
2）开始校验，实例化User对象，并将表单数据填入User对象
3）调用db.session方法，将数据存入数据库，用户密码要加密后存入数据库
4）注册成功重定向到登录页面
4、用户登录
1）同上，也是获取表单数据，并且得到验证后的form
2）通过query.filter_by()查询数据库中的数据和对应填写数据是否一致，密码要进行加密后再通数据库对比。
3）所有数据校验通过，使用login_user插件管理登录状态，会自动将登录信息存入cookie
ps：用户访问权限控制：未登录状态访问需要登录才能访问的视图函数（被login_required装饰），会
跳转至登录页面，在login_manager初始化时指定
5、发送邮件
使用flask提供的mail插件来发送邮件，在配置文件secure中，配置如下：
# Email配置
MAIL_SERVER ='smtp.qq.com'
MAIL_PORT =465
MAIL_USE_SSL =True
MAIL_USE_TSL =False
MAIL_USERNAME ='' #这是发送者邮箱
MAIL_PASSWORD =‘’ #这是授权码
1）实例化并且在app中注册 2）在模块中导入 3）
def send_mail():
msg = Message('title', sender=‘填MAIL_USERNAME', body='邮件正文',
recipients=['接收邮箱'])
mail.send(msg) 4）调用send_mail()即可发送
6、重置密码
访问相应view_func，然后填写重置密码的电子邮箱，若查询到表中有，则向这个电子邮箱发送
重置密码的邮件，通过附带token信息(将用户id序列化存入)。打开邮件，邮件是一段url，访问这个url
可加载一个重置密码的页面，将token解序列化，获取user id，然后新密码校验成功后，修改数据库信息
7、设计ViewModel：viewmodel主要是为了在不同场景展示不同的数据形式
8、在交易中的不同状态定义时，可以用枚举类来定义，如下：
设计viewmodel时基本上都要涉及到单体和集合，可以设计一个单体，然后再设计一个集合，然后
通过循环将单体存入集合中，设计单体时，可以将单体当做类处理，也可以将单体当成字典返回，
字典的优势在于代码简单，而类的话可以将数据进行特别处理，所以推荐用类处理。遇到比较多的字段
的viewmodel，可以结合两者的特点，单体中用字典封装。
七、Flask静态文件，模板文件访问原理
1、静态文件默认存储位置在app/static，直接浏览器访问路径即可，若要修改static位置，则在注册app核心对象
或者蓝图的时候就要指定static_folder或static_url_path
2、模板文件如(html模板)默认放在app/templates中，若要修改位置，操作和app一样，在注册时，修改
template_folder参数
八、使用Jinja2来将数据解析和展示至html模板中
1、 在View_func()中用render_template()将数据渲染至指定模板页面，然后在模板页面中使用{{}解析和展示数据
2、在Jinja2中读取字典和对象，操作方式都一样，都可使用.和[]的形式访问
3、使用if 和 for in 控制语句 都需要加上{% %} 如{% if %}，而且需要闭合语句，如下：
（可结合使用python的比较和逻辑运算符）
{%if data.age ==21 and data.name =='leaveye' %}
<span style="font-style:oblique "> {{data.name }}</span>
{%endif %}
4、使用for遍历字典
{%for key,value in data.items() %}
<ul>
<li>
{{key }}:{{value }}
</li>
</ul>
{%endfor %}
5、模板继承
定义一个总的基础模板，Base.html，然后让子模板继承，此时子模板可不写那些html声明
，只需要写和父模板不同的文件即可，然后将子模板插入到父模板对应block中既可
{%extends 'layout.html' %}
{%block content %}
{{super() }} //super()是为了不覆盖父模板中的内容
{# 使用jinja2模板语言解析和展示数据 #}
{%for key,value in data.items() %}
{{key }}:{{value }}
{%endfor %}
{%endblock %}
6、Jinja2使用filter（类似于管道命令）
1、default过滤器：当访问了一个不存在的值，default会将其替换成自定义的值
{{data.school |default(data.school) |default('不存在的变量')}}
访问了data中一个不存在的school属性，则将其传递给|后的表达式，default给出
自定义值data.school还是不存在，则继续传递给下个管道，最终显示最后一个管道赋的值，
当这个值存在，就不会传递给下个管道
7、反向构建url：为了在html中加载css，js，图片等静态文件，通过endpoint和url_for来完成，如：
<head>
<meta charset="UTF-8">
<link rel="stylesheet" href="{{url_for('static',filename='test.css') }}">
</head>
这里的{{url_for(‘endpoint名’,filename=‘要加载的文件名')
8、Flask的消息闪现(要添加secret_key)
可以在视图函数中使用flash(‘给模板传递的消息’,category=‘分类名’)将你自定义分类的消息
传递给模板,模板接收方式:
{%set messages =get_flashed_messages(category_filter=[‘分类名']) %}
{{messages }} //由flash传递的消息是一个数组(列表)
这里用set接收的变量的作用域在整个block，而用with接收，就局限在with和 endwith中
