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  • 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.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

    ---------------------------------

    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")
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