day96:flask:flask-migrate&flask-session&蓝图Blueprint&蓝图的运行机制&基于flask仿照django进行项目架构

目录

1.flask-migrate

2.flask-session

3.蓝图:Blueprint

4.蓝图的运行机制

5.基于flask仿照django进行项目架构

　　1.准备工作

　　2.加载配置文件

　　3.生成蓝图

　　4.路由-视图&路由分发

　　5.模型类和数据库迁移

1.数据库迁移:flask-migrate

1.Flask的数据库迁移

• 在开发过程中，需要修改数据库模型，而且还要在修改之后更新数据库。最直接的方式就是删除旧表，但这样会丢失数据。

• 更好的解决办法是使用数据库迁移框架，它可以追踪数据库模式的变化，然后把变动应用到数据库中。

• 在Flask中可以使用Flask-Migrate扩展，来实现数据迁移。并且集成到Flask-Script中，所有操作通过命令就能完成。

• 为了导出数据库迁移命令，Flask-Migrate提供了一个MigrateCommand类，可以附加到flask-script的manager对象上。

2.flask-migrate的安装

pip install flask-migrate

3.在flask代码中引入数据库迁移

from flask import Flask
from config import Config
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy
from flask_migrate import Migrate,MigrateCommand # 1.引入Migrate和MigrateCommand
from flask_script import Manager,Command

app = Flask(__name__,template_folder='templates')
app.config.from_object(Config)

manage = Manager(app)

db = SQLAlchemy(app)

# 2.创建migrate对象。第一个参数是Flask的实例，第二个参数是Sqlalchemy数据库实例
migrate = Migrate(app,db)

# 3.manager是Flask-Script的实例，这条语句在flask-Script中添加一个db命令
manage.add_command('db',MigrateCommand)

achieve = db.Table('tb_achievement',
    db.Column('student_id', db.Integer, db.ForeignKey('tb_student.id')),
    db.Column('course_id', db.Integer, db.ForeignKey('tb_course.id'))
)

class Course(db.Model):
    __tablename__ = 'tb_course'
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
    name = db.Column(db.String(64), unique=True)
    price = db.Column(db.Numeric(6,2))
    teacher_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey('tb_teacher.id'))
    students = db.relationship('Student', secondary=achieve, backref='courses', lazy='subquery')

    def __repr__(self):
        return 'Course:%s'% self.name

class Student(db.Model):
    __tablename__ = 'tb_student'
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
    name = db.Column(db.String(64), unique=True)
    email = db.Column(db.String(64),unique=True)
    age = db.Column(db.SmallInteger,nullable=False)
    sex = db.Column(db.Boolean,default=1)

    def __repr__(self):
        return 'Student:%s' % self.name

class Teacher(db.Model):
    __tablename__ = 'tb_teacher'
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
    name = db.Column(db.String(64), unique=True)
    courses = db.relationship('Course', backref='teacher', lazy='subquery')

    def __repr__(self):
        return 'Teacher:%s' % self.name

@app.route("/")
def index():
    return "ok"

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

4.flask中数据库迁移常用的命令

1.创建迁移版本仓库

# 这个命令会创建migrations文件夹，所有迁移文件都放在里面。
python main.py db init

2.创建迁移版本仓库

# 这里等同于django里面的 makemigrations，生成迁移版本文件
python main.py db migrate -m 'initial migration'

3.升级迁移版本库的版本

python main.py db upgrade 

4.降级迁移版本库的版本

python main.py db downgrade

5.回滚到指定版本

python manage.py db downgrade 版本号   # 返回到指定版本号对应的版本

6.查看数据库迁移历史(可查看数据库迁移版本号)

python manage.py db history

# 输出格式：<base> ->  版本号 (head), initial migration

一般数据迁移的步骤是:init-->migrate-->upgrade/downgrade

2.flask-session

flask-session:允许设置session到指定存储的空间中

安装命令: https://pythonhosted.org/Flask-Session/

1.flask-session的安装和配置

pip install flask-Session

使用session之前,必须配置一下配置项:

SECRET_KEY = "*(%#4sxcz(^(#$#8423" # session秘钥

2.redis保存session的基本配置

from flask import Flask,session
from flask_redis import FlaskRedis
from flask_session import Session
app = Flask(__name__)
redis = FlaskRedis()
session_store = Session()
class Config():
    # DEBUG调试模式
    DEBUG = True

    # json多字节转unicode编码
    JSON_AS_ASCII = False

    # 数据库链接配置
    SECRET_KEY = "*(%#4sxcz(^(#$#8423"

    # 1.session存储方式为redis
    SESSION_TYPE = "redis"

    # 2.session保存数据到redis时启用的链接对象
    SESSION_REDIS = redis

    # 3.如果设置session的生命周期是否是会话期, 为True，则关闭浏览器session就失效
    SESSION_PERMANENT = True

    # 4.是否对发送到浏览器上session的cookie值进行加密
    SESSION_USE_SIGNER = True

    # 5.保存到redis的session数的名称前缀
    SESSION_KEY_PREFIX = "session:"

    # 6.redis的链接配置
    REDIS_URL = "redis://localhost:6379/1"

app.config.from_object(Config) # 将Config类注册到app上
redis.init_app(app)  # 将flask-redis对象挂载到app上
session_store.init_app(app) # 将flask-session对象挂载到app上

@app.route("/")
def index():
    session["username"] = "xiaoming"
    return "Ok"

@app.route("/get_session")
def get_session():
    print( session["username"] )
    return "ok"

@app.route("/redis1")
def set_redis():
    # redis给集合数据类型/哈希数据类型设置值
    redis.set("username","xiaohuihui")
    redis.hset("brother","zhangfei","17")
    return "ok"

@app.route("/redis2")
def get_redis():
    user = redis.get("username").decode()

    brother = redis.hgetall("brother")
    print(brother["zhangfei".encode()].decode())

    return "ok"

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

执行程序，访问127.0.0.1:5000，即可将session值存储到redis中

如图所示:

3.SQLAlchemy存储session的基本配置

from flask import Flask,session
from flask_redis import FlaskRedis
from flask_session import Session
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy

app = Flask(__name__)
db = SQLAlchemy()
redis = FlaskRedis()
session_store = Session()

class Config():

    ......
    '''数据库链接配置'''
    # SQLALCHEMY_DATABASE_URI = "mysql://账号:密码@IP/数据库名?编码"
    SQLALCHEMY_DATABASE_URI = "mysql://root:123@127.0.0.1:3306/students?charset=utf8mb4"

    # 动态追踪修改设置，如未设置只会提示警告
    SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS = True

    # 查询时会显示原始SQL语句
    SQLALCHEMY_ECHO = True

    '''数据库保存session'''
    SESSION_TYPE = 'sqlalchemy'  # session类型为sqlalchemy
    SESSION_SQLALCHEMY = db  # SQLAlchemy对象
    SESSION_SQLALCHEMY_TABLE = 'tb_session'  # session要保存的表名称
    SESSION_PERMANENT = True  # 如果设置为True，则关闭浏览器session就失效。
    SESSION_USE_SIGNER = False  # 是否对发送到浏览器上session的cookie值进行加密
    SESSION_KEY_PREFIX = 'session:'  # 保存到session中的值的前缀

db.init_app(app)
app.config.from_object(Config)
redis.init_app(app)
session_store.init_app(app)

@app.route("/")
def index():
    session["username"] = "xiaohui"
    return "Ok"

@app.route("/get_session")
def get_session():
    return session["username"]

if __name__ == '__main__':
    # with app.app_context():
    #     db.create_all()
    app.run()

执行程序，访问127.0.0.1:5000，即可将session值存储到mysql中

如图所示:

3.蓝图:Blueprint

1.蓝图:模块化

随着flask程序越来越复杂,我们需要对程序进行模块化的处理,之前学习过python的模块化管理,于是针对一个简单的flask程序进行模块化处理

简单来说，Blueprint 是一个存储视图方法的容器，这些操作在这个Blueprint 被注册到一个应用之后就可以被调用，Flask 可以通过Blueprint来组织URL以及处理请求。

Flask使用Blueprint让应用实现模块化，在Flask中，Blueprint具有如下属性：

• 一个项目可以具有多个Blueprint

• 可以将一个Blueprint注册到任何一个未使用的URL下比如 “/”、“/sample”或者子域名

• 在一个应用中，一个模块可以注册多次

• Blueprint可以单独具有自己的模板、静态文件或者其它的通用操作方法，它并不是必须要实现应用的视图和函数的

• 在一个应用初始化时，就应该要注册需要使用的Blueprint

但是一个Blueprint并不是一个完整的应用，它不能独立于应用运行，而必须要注册到某一个应用中。

Blueprint对象用起来和一个应用/Flask对象差不多，最大的区别在于一个 蓝图对象没有办法独立运行，必须将它注册到一个应用对象上才能生效.

2.简单使用蓝图

1.创建一个蓝图的包,例如users,并在__init__.py文件中创建蓝图对象

from flask import Blueprint
# 1. 创建蓝图目录并对蓝图对象进行初始化
users_blue = Blueprint("users",__name__,template_folder="users_templates",static_folder='users_static',static_url_path="/libs")

2.在这个蓝图目录下, 创建views.py文件,保存当前蓝图使用的视图函数

from . import users_blue
from flask import render_template
# 2. 编写视图
@users_blue.route("/")
def index():
    return render_template("index.html",title="users/index/index.html")

@users_blue.route("/list")
def list():
    return "users/list"

3.在users/__init__.py中引入views.py中所有的视图函数

# 3. 注册视图
from .views import *

4.在主应用main.py文件中的app对象上注册这个users蓝图对象

# 4. 注册蓝图
from users import users_blue
app.register_blueprint(users_blue,url_prefix="/users")

当这个应用启动后,通过/users/可以访问到蓝图中定义的视图函数

3.蓝图的url前缀

当我们在应用对象上注册一个蓝图时，可以指定一个url_prefix关键字参数（这个参数默认是/）

• 在应用最终的路由表 url_map中，在蓝图上注册的路由URL自动被加上了这个前缀，这个可以保证在多个蓝图中使用相同的URL规则而不会最终引起冲突，只要在注册蓝图时将不同的蓝图挂接到不同的自路径即可

• url_for在使用时，如果要生成一个蓝图里面的视图对应的路由地址，则需要声明当前蓝图名称+视图名称

url_for('users.home') # /users/home

4.注册蓝图的静态文件的相关路由

1.static_folder:设置静态文件目录

和应用对象不同，蓝图对象创建时不会默认注册静态目录的路由。需要我们在 创建时指定 static_folder 参数。

下面的示例将蓝图所在目录下的static_users目录设置为静态目录

from flask import Blueprint
# 通过static_folder参数设置静态文件目录
users_blue = Blueprint("users",__name__,static_folder='users_static')

2.static_url_path:改变静态文件的路由

定制静态目录URL规则 ：可以在创建蓝图对象时使用 static_url_path 来改变静态目录的路由。

下面的示例将为 users/static 文件夹的路由设置为 /lib

from flask import Blueprint
# 通过static_url_path设置静态文件路由
users_blue = Blueprint("users",__name__,static_folder='users_static',static_url_path='/lib')

访问http://127.0.0.1:5000/users/libs/1.jpg 即可查看到图片

5.设置蓝图中模板的目录

蓝图对象默认的模板目录为系统的模版目录，可以在创建蓝图对象时使用 template_folder 关键字参数设置模板目录

users_blue = Blueprint("users",__name__,static_folder='users_static',static_url_path='/libs',template_folder='users_templates')

注意:如果在 templates 中存在和 templates_users 有同名模板文件时, 则系统会优先使用 templates 中的文件

4.蓝图的运行机制

1.蓝图运行机制的简要介绍

• 蓝图是保存了一组将来可以在应用对象上执行的操作，注册路由就是一种操作

• 当在app对象上调用 route 装饰器注册路由时,这个操作将修改对象的url_map路由表

• 然而，蓝图对象根本没有路由表，当我们在蓝图对象上调用route装饰器注册路由时,它只是在内部的一个延迟操作记录列表defered_functions中添加了一个项

• 当执行app对象的 register_blueprint() 方法时，应用对象将从蓝图对象的 defered_functions 列表中取出每一项，并以自身作为参数执行该匿名函数，即调用应用对象的 add_url_rule() 方法，这将真正的修改应用对象的usr_map路由表

2.蓝图运行机制的详细介绍

5. 基于flask仿照django进行项目架构

1.准备工作

1.在项目中创建manage.py作为项目的启动文件

2.确定项目的目录结构

3.在application的__init__.py中，实例化flask对象和终端脚本管理对象Manager

并在最后将manager终端管理对象返回出来

from flask import Flask
from flask_script import Manager

# 创建应用对象
app = Flask(__name__)

# 创建终端脚本管理对象
manager = Manager()

def init_app():
    # 挂载应用对象
    manager.app = app

    # 对外暴露终端管理对象
    return manager

4.在manager.py中，只做一件事：就是运行项目

from application import init_app
manager = init_app()
if __name__ == '__main__':
    manager.run()

2.加载配置文件

1.在项目的application文件夹中创建settings文件夹，用来存放配置信息。

2.我们将一些公共的配置写在settings/__init__.py中

class InitConfig():
    DEBUG = True
    # 总路由的地址
    URL_PATH = "application.urls"
    # 蓝图列表
    INSTALLED_APPS = [

    ]

    # 数据库链接配置
    # SQLALCHEMY_DATABASE_URI = "mysql://账号:密码@IP/数据库名?编码"
    SQLALCHEMY_DATABASE_URI = ""
    # 动态追踪修改设置，如未设置只会提示警告
    SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS = True
    # 查询时会显示原始SQL语句
    SQLALCHEMY_ECHO = True

3.将本地开发配置文件写在dev.py中

创建一个配置类，要继承我们上面写的公共配置类

from . import InitConfig
class Config(InitConfig):
    """本地开发配置文件"""
    INSTALLED_APPS = [
        "application.apps.home",
        "application.apps.users",
    ]
    # 数据库链接配置
    SQLALCHEMY_DATABASE_URI = "mysql://root:123@127.0.0.1:3306/students?charset=utf8mb4"

4.将线上运营配置文件写在prod.py中

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现在配置文件的目录包括里面的相关内容都已经写好了，那么如何在项目当中使用我们已经写好的配置呢？

from application import init_app
# 将我们的dev配置文件加载进来
manager = init_app("application.settings.dev")
if __name__ == '__main__':
    manager.run()

application.settings.dev作为init_app的参数被传了进来，所以我们在application/__init__.py中定义的init_app方法也要添加这个参数

现在的问题是：我们可不可以基于这个config_path来完成自动加载配置文件的信息呢?

1.在application中创建utils文件夹，并在utils中的__init__.py定义load_config方法

def load_config(config_path):
    """自动加载配置"""
    # import_module 根据字符串路径直接进行模块导包，识别模块中的变量成员
    module = import_module(config_path)

    # 获取配置文件路径的最后一段:
    '''
    1.如果是settings 加载的就是公共配置类
    2.如果不是settings,那么按照现在来说,必然是dev或者prod
    '''
    config_file_name = config_path.split(".")[-1]

    if config_file_name == "settings":
        return module.InitConfig # 后缀是settings，返回公共配置类
    return module.Config # 后缀是dev/prod，返回自己的config类

2.在application中的__init__.py中增添如下代码，让APP初始化的时候自动将你在manager.py中传入的配置文件中的类加载进去。

from flask import Flask
from flask_script import Manager

# 创建应用对象
app = Flask(__name__)

# 创建终端脚本管理对象
manager = Manager()

def init_app():
    # 自动加载配置
    Config = load_config(config_path) # 通过自己定义的加载配置类方法，可得到应该加载的配置类是哪个类
    app.config.from_object(Config) # 将配置类注册到app上

    # 挂载应用对象
    manager.app = app

    # 对外暴露终端管理对象
    return manager

3.生成蓝图

1.在application中创建apps，用来存放各个蓝图。

那么我们如何通过输入命令来自动创建蓝图，并在创建的蓝图中存在默认的model，view，url等文件呢?

在utils创建command.py文件，定义BluePrintCommand类，来实现通过命令创建蓝图并生成蓝图内部的相关文件

from flask_script import Command, Option
import os
class BluePrintCommand(Command):

    name = "blue"  # 命令的调用别名
    option_list = [
        Option("--name","-n",help="蓝图名称")
    ]

    def run(self,name=None):
        if name is None:
            print("蓝图名称不能为空！")
            return
        if not os.path.isdir(name):
            os.mkdir(name)
        open("%s/views.py" % name,"w")
        open("%s/models.py" % name,"w")
        with open("%s/urls.py" % name,"w") as f:
            f.write("""from . import views
urlpatterns = [

]
""")

2.自定义的命令已经写好了，那么如何才能让系统自动加载我们自定义的命令呢？这就需要在util/__init__.py中定义一个自动加载命令的方法了

def load_command(manager, command_path):
    """自动加载命令"""
    module = import_module(command_path)
    # 搜索当前模块下的所有类
    class_list = inspect.getmembers(module,inspect.isclass)
    for class_name,class_object in class_list:
        if issubclass(class_object,Command) and class_name != "Command":
            manager.add_command(class_object.name, class_object)

3.在application的__init__.py中，让其自动加载我们自定义的终端命令

from flask import Flask
from flask_script import Manager

# 创建应用对象
app = Flask(__name__)

# 创建终端脚本管理对象
manager = Manager()

def init_app():
    # 自动加载配置
    Config = load_config(config_path) # 通过自己定义的加载配置类方法，可得到应该加载的配置类是哪个类
    app.config.from_object(Config) # 将配置类注册到app上

    # 挂载应用对象
    manager.app = app

    # 自动加载终端命令 ***
    load_command(manager,"application.utils.commands")

    # 对外暴露终端管理对象
    return manager

4.现在我们在输入命令：python ../../ manager.py blue -n=home 即可在app目录下创建一个名字为home的蓝图

4.路由-视图&路由分发

1.之前我们在django的时候，在urls.py中写上path(路由，视图函数)即可实现路由和视图函数的关联

那如果自己去手动实现这个功能，应该怎样去做呢？

1.首先，在urls.py中，是有一个path方法的，里面有两个参数，一个是路由，一个是视图函数

那我们就在utils的__init__.py中定义一个path方法，path方法只做一件事：接收参数，并返回一个字典。

def path(url,view_func):
    """注册路由"""
    return {"rule":url, "view_func":view_func}

2.自动加载蓝图对象

在自动加载蓝图的方法中，做了如下几件事：

1.在创建蓝图对象的时候，自动注册路由【通过当前蓝图对象.add_url_rule(url,view_func)来实现】

def load_blueprint(app,db):
    """自动加载蓝图"""

    # 在从配置中根据INSTALLED_APPS进行循环，在循环中进行蓝图的注册
    for blueprint_path in app.config.get("INSTALLED_APPS"):
        # 获取蓝图名称
        blueprint_name = blueprint_path.split(".")[-1]

        # 创建蓝图对象
        blue = Blueprint(blueprint_name,blueprint_path)

        # 蓝图对象自动注册路由
        blue_urls_module = import_module(blueprint_path+".urls")
        for urls_item in blue_urls_module.urlpatterns:
            blue.add_url_rule(**urls_item)

        # 注册蓝图
        app.register_blueprint(blue,url_prefix="")

2.我们可能会遇到不同蓝图中有相同url路径的情况，为了对他们加以区分，我们应该对url再加上一个前缀

比如:/home/index和/users/index

所以需要加载蓝图的时候，自动添加一个前缀

首先，在utils下的__init__.py中定义include方法，用来进行路由分发

def include(url, blueprint_path):
    return {"url_prefix":url, "path": blueprint_path}

然后获取蓝图的url前缀（前缀就是蓝图名称）

def load_blueprint(app,db):
    """自动加载蓝图"""
    app_url_list = import_module(app.config.get("URL_PATH")).urlpatterns # application.urls.urlspatterns
    # 在从配置中根据INSTALLED_APPS进行循环，在循环中进行蓝图的注册
    for blueprint_path in app.config.get("INSTALLED_APPS"):
        # 获取蓝图名称
        blueprint_name = blueprint_path.split(".")[-1]

        for blueprint_url in app_url_list:
            if blueprint_url.get("path") == blueprint_name+".urls":
                url_prefix = blueprint_url.get("url_prefix")
                break

        # 创建蓝图对象
        # blue = Blueprint(blueprint_name,blueprint_path)

        # 蓝图对象自动注册路由
        # blue_urls_module = import_module(blueprint_path+".urls")
        # for urls_item in blue_urls_module.urlpatterns:
            # blue.add_url_rule(**urls_item)

        # 注册蓝图
        app.register_blueprint(blue,url_prefix=url_prefix)

        # 加载当前蓝图下的模型
        import_module(blueprint_path+".models")

注意:先提前在配置类中写上这个，这样 app.config.get("URL_PATH") 才能获取到

class InitConfig():

    # 总路由的地址
    URL_PATH = "application.urls"

5.模型类和数据库迁移

application/__init__.py

def init_app(config_path):

    ......
    # 数据迁移初始化
    migrate.init_app(app,db)
    manager.add_command("db", MigrateCommand)

    return manager

如果我们在application/apps/home/models.py写入一个模型类，然后执行数据库迁移指令，发现是无法进行数据库迁移的

原因是识别不到你在蓝图内定义的模型类。那怎样能让其识别你在蓝图中定义的模型类呢？

我们需要在注册蓝图之后中加载当前蓝图下的模型

utils/__init__.py

def load_blueprint(app,db):
    """自动加载蓝图"""
       ......

        # 加载当前蓝图下的模型
        import_module(blueprint_path+".models")