如何使用Flask Blueprint和SQLAlchemy编写Python应用程序

安装准备

python3 -V && pip3 -V
pip3 install pipenv

pipenv

pipenv shell

pycharm的环境配置在这里就不做过多解释了，这里针对后续的代码进行讲解。

开始实践

Flask 原理是在App初始化时，将蓝图和App进行绑定来实现Web路由功能，路由的实现是所有项目中的第一步。

入口文件

在项目开始之前，定义一个入口文件，让请求实例化App，入口文件需要做的是初始化配置文件、引入控制器、初始化数据库等操作。

def create_app():
    app = Flask(__name__)
    # 导入config中的配置文件
    app.config.from_object('app.config.setting')
    app.config.from_object('app.config.secure')
    return app

在启动文件中进行调用，启动文件中需要加入判断，原因后续再做解释。

from app.app import create_app
app = create_app()
if __name__ == '__main__':
    app.run(debug =True,port=81,host= '0.0.0.0')

路由

Flask是用蓝图实现的路由功能，在入口文件中添加注册蓝图的方法，实现引入和注册。

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from flask import Blueprint
login = Blueprint('login', __name__)
@login.route('/login')
def loginIndex():
    return "login Hello"

在app实例初始化时，引入蓝图模块

from flask import Flask
def create_app():
    app = Flask(__name__)
    # 导入config中的配置文件
    app.config.from_object('app.config.setting')
    app.config.from_object('app.config.secure')
    # 注册并导入蓝图
    register_blue(app)
    return app
def register_blue(app):
    from app.api.login import login
    app.register_blueprint(login)

优化路由器

在每一个路由器中可以添加一个装载器，在初始化来依次加载Flask中的蓝图，已到达优化路由器的目的。

class BaseRoutes:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self.loader = []
    def route(self, rule, **options):
        def decorator(f):
            self.loader.append((f, rule, options))
            return f
        return decorator
    def register(self, bp, url_prefix=''):
        # 依次注册蓝图
        for f, rule, options in self.loader:
            endpoint = options.pop("endpoint", f.__name__)
            bp.add_url_rule(url_prefix + rule, endpoint, f, **options)

api文件中使用优化后的装载器代码如下：

from app.libs.BaseRoutes import BaseRoutes
api = BaseRoutes('login')
@api.route('/login/loginHandle', methods=['GET', 'POST'])
def loginHandle():
    return "login Hello"

SQLAlchemy

对web的路由完成后，我们开始对数据库的增删改查进行进一步的实践和探索，flask使用SQLAlchemy进行对数据库的操作，这里我们以Mysql数据库为例。

使用SQLAlchemy需要安装数据库+驱动包两个组件，安装 Flask-SQLAlchemy + PyMySQL 两个组件，会使我们的开发变的更加简洁和方便。

database类的定义

对于Flask的所有应用和插件而言，都需要注册在App实力中，使用对象进行操作，先定义数据库操作的基类，让其他的模块注册在Base中。

Base中写入所有DB中的公共方法，以减少重复造轮子的过程。

Base 中实例化SQLAlchemy

from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy
db = SQLAlchemy()
class Base(db.Model):
    # 忽略基类的主键
    __abstract__ = True

普通数据类继承Base类，以User类为例,使用之前引入db包

from app.models.base import Base
class User(Base):
    __tablename__ = 'user'
    id = Column(Integer, primary_key=True, autoincrement=True)
    name = Column(String(50), nullable=False, default="")
    email = Column(String(120), nullable=False, default="")
    _password = Column('password',String(64))
    @property
    def password(self):
        return self._password
    @password.setter
    def password(self, raw):
        self._password = generate_password_hash(raw)

入口文件加载DB

在加载数据时需要加载数据库初始化的配置，使用SQLALCHEMY_DATABASE_URI指定，有指定的格式。

SQLALCHEMY_DATABASE_URI = 'mysql+pymysql://root:123456@127.0.0.1:3306/admin?charset=utf8'

SQLALCHEMY_DATABASE_URI =数据库+驱动名称://用户名:密码@ip地址:端口号/数据库名称

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def create_app():
    app = Flask(__name__)
    app.config.from_object('app.config.secure')
    # 初始化数据库
    db.init_app(app)
    with app.app_context():
        db.create_all()
    return app

说明和解释一下with关键字的作用，在python中主要使用的是栈数据结构来运行App实例，with关键字能很好的区分上下文，当资源断开时会自动释放和回收，对程序能启到优化的作用。

mysql的驱动可以使用cymysql,也可以使用pymysql，网上使用pymysql的教程会偏多一点，使用驱动时，如果拿不定主意去github上使用stat数多的插件，选大众型的，这样解决方案也会多一点。

模块中定义方法

model中可以定义模型，常量，直接操作数据库的原子方法，也可以使用db.session的形式来读取数据。

from sqlalchemy import Column, Integer, String, SmallInteger
from app.models.base import Base, db
class tp_manager(Base):
    STATUS_NORMAL = 1
    STATUS_STOP = 0
    # ...
    @classmethod
    def get_manager_by_name(cls, username):
        r = cls.query.filter(cls.username == username, cls.status == cls.STATUS_NORMAL).one()
        return r
    @classmethod
    def get_db(cls):
        r = db.session.query(cls).filter(cls.status == cls.STATUS_NORMAL).all()
        return r

在路由中的使用

在路由中使用时，需要引入models中对应的model包，下面是一个简单使用的Demo，用户的权限可以使用falsk-login组件来存储用户信息。

from flask import request, session, jsonify
from app.libs.BaseRoutes import BaseRoutes
from app.validators.form.login import LoginForm
from app.models.admin.tp_manager import tp_manager
api = BaseRoutes('login')
@api.route('/login/loginHandle', methods=['POST'])
def loginHandle():
    form = LoginForm(request.form)
    if form.validate():
        # 验证通过的逻辑
        r = tp_manager.get_manager_by_name(form.username.data)
        if r:
            msg = '操作成功'
            session['manager_id'] = r.id
        else:
            msg = '账号和密码错误'
        return jsonify({"code": 200, "data": [], "msg": msg})
    else:
        # 错误暂时忽略...
        return form.errors

顺便写一句，flask在使用session前，在配置文件中需要配置SECRET_KEY,不然会报错,key值自定义即可。

SECRET_KEY = '需要加密的key值'

SQLAlchemy实现mysql编码、列类型

在SQLAlchemy 对Mysql实现了基本操作以后，我发现设置出来的默认值没有生效，字符集编码也被设置成了默认的latin1，优化Mysql的列类型，实现Mysql连接池、接入mongo、redis等NoSql数据库成了下一步要研究的问题。

默认值和索引设置

python源码包里的解释很清晰 还附带了例子 ，在Column中是这样设置的：

Column(Integer, index=True, nullable=False,  server_default="0",comment="昵称")

server_default Orm设置初始化Mysql的值，unique指定的是否为唯一索引，default是在SQLAlchemy进行CURD操作时进行的默认值,server_defaul和default的值必须是字符串类型的。

index是设置索引，nullable设置是否为空，comment设置的是备注信息。

兼容Mysql列类型

但是摆在眼前一个问题，你想使用tinyint类型，字符集怎么设置？

from sqlalchemy.dialects.mysql import VARCHAR, TEXT, BIGINT, INTEGER, SMALLINT, TINYINT, DECIMAL, FLOAT, \
    DOUBLE, DATETIME, TIMESTAMP, DECIMAL

以使用最多的int和varchar为例,使用之前要导入对应的包：

from sqlalchemy import Column, Index, Integer
from sqlalchemy.dialects.mysql import VARCHAR, TEXT, BIGINT, INTEGER, SMALLINT, TINYINT, DECIMAL, FLOAT, \
    DOUBLE, DATETIME, TIMESTAMP, DECIMAL
from app.models.base import Base, db
class wm_user_user(Base):
    STATUS_NORMAL = 1
    __tablename__ = 'wm_user_user'
    user_status = Column(TINYINT(display_width=1,unsigned=True), nullable=False, server_default="1",
                         comment="1为正常,0为审核中")
    user_nickname = Column(VARCHAR(length=50), index=True, nullable=False, comment="昵称")
    # 添加配置设置编码
    __table_args__ = {
        'mysql_charset': 'utf8mb4',
        'mysql_collate': 'utf8mb4_general_ci'
    }

TINYINT类型中有三个参数：

display_width 设置的是列类型宽度，设置完以后会显示tinyint(1),第二个unsigned 是否是取正值的取值范围，第三个zerofill是否填充，值是一个数字类型,下面是TINYINT的源码使用说明。

"""Construct a TINYINT.
:param display_width: Optional, maximum display width for this number.
:param unsigned: a boolean, optional.
:param zerofill: Optional. If true, values will be stored as strings
  left-padded with zeros. Note that this does not effect the values
  returned by the underlying database API, which continue to be
  numeric.
"""

简单在介绍一下,以varchar为代码的字符串类型，字符串类型是必须显示声明字符串长度，用length实现，不加入length的值在初始化会发生错误。

自定义数据库名和字符集编码

__tablename__设置的是自定义数据表名，底下的设置的是数据表字符集编码，要使用utf8mb4编码和utf8mb4_general_ci编码，这里就不做过多的解释了。

__tablename__ = 'wm_user_user'
# ...
__table_args__ = {
    'mysql_charset': 'utf8mb4',
    'mysql_collate': 'utf8mb4_general_ci'
}