基于Flask的Python Web开发

史宝坤 李欣 王淑娴 樊笑含 张真真 河北农业大学

引言

随着计算机技术的发展，web开发技术也迅速的发展。它们对开发者以及对编程语言，编程框架的要求越来越高。而Flask作为简单且易于拓展的web框架，适用于前后端分离的应用程序的 Web 服务器端开发，有利于提高开发者的效率，减少耦合。同时此框架使用Python语言编写，许多第三方库可供开发者使用，方便了开发者的学习及开发。

1 Python简介

Python 是一个面向对象的脚本语言。它结构简单，定义清晰易于开发者的学习，阅读和维护。它有着丰富的类库，可以嵌入到其他语言中，被称为胶水语言。其提供了很多关于数据库的接口，适用于MVC开发模式，提高了开发者开发效率。此外，还具有可移植，可拓展等特性。近几年， 它逐渐成为主流的编程语言，广泛应用到web开发中。

在使用Python进行web应用的开发中，要充分利用它的标准库以及第三方库。相较于C语言其速度慢。因此，对于某些速度要求很高的程序代码，应该合理利用其可嵌入性，调用C语言的代码，提高程序运行速度。

2 Flask简介

作为一种用Python语言编写的“微”框架。其依赖 Jinja模板引擎和 Werkzeug工具箱进行工作。进行数据库操作时，可以根据自己的需要选取合适的数据库。同时可以使用SQLAlchemy进行对象关系映射，更加高效的进行数据库的操作。其作为一个轻量级的框架，只提供最基础的功能，但是可以通过调用类库进行拓展，使后端业务逻辑层的编写更加简单，大大减轻了开发者的负担，适用于Web API开发。

3 服务端Flask应用的生产环境配置

无论是C/S还是B/S架构，合理的配置好服务器端Flask生产环境极其重要。在进行Web API开发中，我们在一台安装了Linux系统服务器上进行了部署。部署可以分成：基础环境的配置，采取Nginx+Gunicorn的方式部署。

3.1 Python及Flask的安装

服务器上安装Python,建议使用python3。然后使用pip install Flask 该服务器上安装Flask。

3.2 Nginx+Gunicorn的方式部署Flask。

Nginx提供Http代理，反向代理，负载均衡，web缓存等功能，通过修改配置文件来实现。进行反向代理时根据自己的需求设置正则表达式，采取不同的转发策略。Nginx对请求进行解析判断，符合哪一个正则表达式，就将请求转发到哪个服务器中。进行负载均衡时采用加权轮询方法进行负载均衡设置，设置每个服务器的权重，高效处理客户端请求。对服务器响应时间，传输大小等设置能使服务器更安全效率的运行。

Gunicorn 运行Flask项目服务器中的应用。其可以容纳 WSGI应用，提供Flask工作环境的依赖，同时支持多进程运行，提高了并发数。

4 基于Flask的API实现

在基于Flask的Web开发中，后端使用flask处理前端发送的请求，进行控制器逻辑和业务逻辑的开发。 前端可以使用不同的语言调用后端开发的接口，实现前后端分离开发。

4.1 接口目录文件

DAO：主要完成与数据层相关的工作，如数据库的创建以及对其增删改查等操作。

app：主要是一些方法类的实现。在某一个具体的类中使用flask_restful对前端发送的请求进行相关的读取等操作。使用reqparse进行参数的解析，成功后，调用数据层中方法进行数据的相关操作。最后将数据层中返回的数据进行加工，返回给前端。

server.py：接口的启动文件。当接收到前端发送的请求时，根据路由规则相应类执行。

logs：接口的日志，记录了接口运行时产生的状态，config.py：配置文件，如与数据库的相关配置等。

4.2 接口测试

在后端程序完成后使用一些软件对接口的功能进行测试。

5 结束语

本文对Python以及Flask的基本概念进行了研究，介绍了如何基于Flask框架配置服务器环境以及基于Flask的Web API开发。我们发现Flask框架可以简单方便的进行Web API开发。作为一个轻量级的web架构，Flask可以快速简单的进行高质量Web的开发，能够满足计算机技术日新月异发展的要求。