摘要：有兩類應(yīng)用級(jí)和請(qǐng)求級(jí)。一個(gè)響應(yīng)中非常重要的部分是狀態(tài)碼，默認(rèn)設(shè)置來(lái)指示請(qǐng)求已經(jīng)成功處理。重定向通常由響應(yīng)狀態(tài)碼注明并且重定向的由頭部的給出。因?yàn)檫@些變化，應(yīng)用程序獲得一組基本的命令行選項(xiàng)。運(yùn)行顯示可用信息在應(yīng)用程序上下文的內(nèi)部運(yùn)行一個(gè)。

現(xiàn)在你已經(jīng)玩過(guò)一個(gè)基本的Flask應(yīng)用程序，你也許想要知道更多關(guān)于Flask如何施展魔力。下面章節(jié)描述了一些框架設(shè)計(jì)方面的特點(diǎn)。

5.1、應(yīng)用程序Context和請(qǐng)求Context

當(dāng)Flask從客戶端收到一個(gè)請(qǐng)求，它需要提供幾個(gè)可用對(duì)象給視圖函數(shù)處理。request對(duì)象是個(gè)不錯(cuò)的例子，它封裝了客戶端發(fā)送的HTTP請(qǐng)求。

Flask視圖函數(shù)訪問(wèn)request對(duì)象的最好方式，就是作為一個(gè)參數(shù)發(fā)送它，但這需要每個(gè)單一視圖函數(shù)在應(yīng)用程序中有一個(gè)額外的參數(shù)?？紤]一下，如果request對(duì)象不是唯一一個(gè)視圖函數(shù)需要訪問(wèn)完成請(qǐng)求的對(duì)象，事情將會(huì)變得更加復(fù)雜。

為了避免弄亂視圖函數(shù)那些可能需要或不需要的參數(shù)，F(xiàn)lask使用context來(lái)臨時(shí)確定可訪問(wèn)的全局對(duì)象。也多虧了context，視圖函數(shù)可以寫成下面這樣：

from flask import request

@app.route("/")
def index():
    user_agent = request.headers.get("User-Agent")
    return "

Your browser is %s

" % user_agent

注意，在這個(gè)視圖函數(shù)中，request是如何被作為一個(gè)全局變量來(lái)使用的?，F(xiàn)實(shí)中，request是不能作為全局變量的，如果是多線程服務(wù)器，同一時(shí)間線程作用于不同客戶端的不同請(qǐng)求，所以每一個(gè)線程需要看到request中的不同對(duì)象。contexts使得Flask確定可訪問(wèn)的全局變量而不干擾其他線程。

  
注：線程是可以獨(dú)立管理的最小指令序列。一個(gè)進(jìn)程中有多個(gè)活動(dòng)的線程是非常常見(jiàn)的，有時(shí)分享內(nèi)存或文件句柄資源。多線程web服務(wù)器會(huì)啟動(dòng)一個(gè)線程池并從池中選擇一個(gè)線程來(lái)處理每個(gè)傳入的請(qǐng)求。

Flask有兩類context：應(yīng)用級(jí)context 和 請(qǐng)求級(jí)context。表2-1展示了這些context提供的變量。

表2-1. Flask全局context

Flask激活（或壓棧）應(yīng)用級(jí)context和請(qǐng)求級(jí)context在調(diào)度請(qǐng)求之前，然后刪除他們當(dāng)請(qǐng)求被處理后。當(dāng)應(yīng)用程序context被壓入棧，線程中current_app和g變量變得可用；同樣的，當(dāng)請(qǐng)求級(jí)context被壓入棧，request和session變量也同樣變得可用。如果這些變量中的任何一個(gè)不是由激活的應(yīng)用級(jí)或請(qǐng)求級(jí)context訪問(wèn)，會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤。在后面的章節(jié)會(huì)詳細(xì)討論四個(gè)context變量，所以不要擔(dān)心你不理解它們的用處。

下面的Python shell會(huì)話演示了應(yīng)用級(jí)context是如何工作的：

>>> from hello import app
>>> from flask import current_app
>>> current_app.name
Traceback (most recent call last):
...
RuntimeError: working outside of the application context
>>> app_ctx = app.app_context()
>>> app_ctx.push()
>>> current_app.name
"hello"
>>> app_ctx.pop()

在這個(gè)示例中，當(dāng)應(yīng)用級(jí)context沒(méi)有激活，但是卻作為有效的context被壓入棧中，current_app.name報(bào)錯(cuò)。注意在應(yīng)用程序?qū)嵗幸粋€(gè)應(yīng)用級(jí)context是如何通過(guò)調(diào)用app.app_context()來(lái)獲得的。

5.2、請(qǐng)求調(diào)度

當(dāng)一個(gè)應(yīng)用程序收到客戶端的請(qǐng)求，它需要找到響應(yīng)的視圖函數(shù)為之服務(wù)。對(duì)于這個(gè)任務(wù)，F(xiàn)lask會(huì)在應(yīng)用程序的URL映射中查找請(qǐng)求的URL，該映射包含URLs和操作它們的視圖函數(shù)。Flask通過(guò)app.route裝飾器或非裝飾器版本app.add_url_rule()來(lái)建立這個(gè)映射。

看一下Flask應(yīng)用程序中URL映射是怎樣的，你可以在Python shell中檢查hello.py創(chuàng)建的映射。測(cè)試中，請(qǐng)確保你的虛擬環(huán)境是激活狀態(tài)：

(venv) % python
>>> from hello import app
>>> app.url_map
Map([ index>,
  " (HEAD, OPTIONS, GET) -> static>,
  " (HEAD, OPTIONS, GET) -> user>])

/和/user/路由是由應(yīng)用程序中的app.route所定義。/static/路由是由Flask添加，用于訪問(wèn)靜態(tài)文件的一個(gè)特殊路由。你將在第三章學(xué)習(xí)更多關(guān)于靜態(tài)文件的內(nèi)容。

URL映射中所示的HEAD、OPTIONS、GET元素為request方法，由路由處理。Flask連接方法到每個(gè)路由，這樣不同的請(qǐng)求方法發(fā)送到相同的URL可以被不同的視圖函數(shù)處理。HEAD和OPTIONS方法由Flask自動(dòng)管理，所以實(shí)際上可以說(shuō)，在這個(gè)應(yīng)用程序中URL映射的三個(gè)路由都連接到GET方法了。在第四章你將學(xué)習(xí)為路由指定不同的請(qǐng)求方法。

5.3、請(qǐng)求Hooks

有些時(shí)候在每個(gè)請(qǐng)求處理之前或之后執(zhí)行代碼是非常有用的。例如，在開始每一個(gè)請(qǐng)求前可能有必要?jiǎng)?chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)連接，或?qū)τ脩粽?qǐng)求進(jìn)行驗(yàn)證。為了避免復(fù)制處理這些操作的代碼到每一個(gè)視圖函數(shù)中，F(xiàn)lask給你選擇注冊(cè)相同函數(shù)來(lái)調(diào)用，在請(qǐng)求被分配給視圖函數(shù)之前或之后。

請(qǐng)求hooks由裝飾器實(shí)現(xiàn)。下面是四個(gè)Flask支持的hooks：

before_first_request：在第一個(gè)請(qǐng)求被處理前注冊(cè)一個(gè)函數(shù)運(yùn)行。

before_request：在每一個(gè)請(qǐng)求前注冊(cè)一個(gè)函數(shù)運(yùn)行。

after_request：如果沒(méi)有未處理的異常發(fā)生，在每一個(gè)請(qǐng)求后注冊(cè)一個(gè)函數(shù)運(yùn)行。

teardown_request：即使未處理的異常發(fā)生，在每一個(gè)請(qǐng)求后注冊(cè)一個(gè)函數(shù)運(yùn)行。

在請(qǐng)求hook函數(shù)和視圖函數(shù)之間共享數(shù)據(jù)的慣用方法就是使用g全局context。例如，before_request處理程序可以從數(shù)據(jù)庫(kù)加載已登錄的用戶并保存在g.user中。之后，當(dāng)視圖函數(shù)被調(diào)用，可以從那訪問(wèn)用戶。

請(qǐng)求hooks的示例會(huì)在未來(lái)的章節(jié)中展示給大家，所以不用擔(dān)心，

5.4、響應(yīng)

當(dāng)Flask調(diào)用一個(gè)視圖函數(shù)，并期望它的返回值去響應(yīng)該請(qǐng)求。大多數(shù)的響應(yīng)是將簡(jiǎn)單字符串構(gòu)成的HTML頁(yè)面發(fā)回給客戶端。

但是HTTP協(xié)議需要比字符串更多的信息作為請(qǐng)求的響應(yīng)。一個(gè)HTTP響應(yīng)中非常重要的部分是狀態(tài)碼，F(xiàn)lask默認(rèn)設(shè)置200來(lái)指示請(qǐng)求已經(jīng)成功處理。

當(dāng)視圖函數(shù)需要用不同的狀態(tài)碼響應(yīng)，可以在響應(yīng)文本后添加數(shù)字碼作為第二個(gè)返回值。例如，下面的視圖函數(shù)返回400錯(cuò)誤狀態(tài)碼的請(qǐng)求：

@app.route("/")
def index():
    return "
Bad Request
", 400

視圖函數(shù)返回的響應(yīng)還可以攜帶第三個(gè)參數(shù)，添加一個(gè)頭部字典給HTTP響應(yīng)。通常很少用到，但是你可以在第十四章看到示例。

除了返回一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)值的元組，F(xiàn)lask視圖函數(shù)可以選擇返回response對(duì)象。make_response()函數(shù)可攜帶一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)參數(shù)，和視圖函數(shù)返回的值一樣，并返回一個(gè)response對(duì)象。有時(shí)候在視圖函數(shù)中執(zhí)行這個(gè)轉(zhuǎn)換是非常有用的，然后使用response對(duì)象中的方法進(jìn)一步配置響應(yīng)。下面的示例創(chuàng)建response對(duì)象并設(shè)置cookie：

from flask import make_response

@app.route("/")
def index():
    response = make_response("

This document carries a cookie!

")
    response.set_cookie("answer", "42")
    return response

有一類特殊的響應(yīng)稱作重定向。這類響應(yīng)不包含頁(yè)面文檔；只是給瀏覽器一個(gè)新的URL去加載新的頁(yè)面。重定向通常和web表單一起使用，你將在第四章學(xué)習(xí)。

重定向通常由302響應(yīng)狀態(tài)碼注明并且重定向的URL由頭部的Location給出。重定向響應(yīng)可以使用三個(gè)值的返回生成，也可通過(guò)響應(yīng)對(duì)象生成，但是鑒于它頻繁的使用，F(xiàn)lask提供redirect()函數(shù)來(lái)創(chuàng)建這樣的響應(yīng)：

from flask import redirect

@app.route("/")
def index():
    return redirect("http://www.example.com")

另一個(gè)具有中斷功能的特殊響應(yīng)用來(lái)錯(cuò)誤處理。下面的示例，當(dāng)URL給出的id動(dòng)態(tài)參數(shù)不是一個(gè)合法的用戶時(shí)返回狀態(tài)碼404：

from flask import abort

@app.route("/user/")
def get_user(id):
    user = load_user(id)
    if not user:
        abort(404)
    return "

Hello, %s

" % user.name

注意終止不是指將控制權(quán)返回給調(diào)用它的函數(shù)，而是指通過(guò)拋出異常將控制權(quán)返回給web服務(wù)。

Flask是可擴(kuò)展的。它故意騰出地給重要的功能，例如數(shù)據(jù)庫(kù)和用戶授權(quán)，給你自由去選擇最適合你的應(yīng)用程序的包，或?qū)懸粋€(gè)自己想要的。

社區(qū)開發(fā)了非常多的擴(kuò)展用于各種用途，如果這還不夠，可以使用任何Python標(biāo)準(zhǔn)包和庫(kù)。為了讓你了解一個(gè)擴(kuò)展是如何并入一個(gè)應(yīng)用程序的，下面的章節(jié)給hello.py添加一個(gè)擴(kuò)展，增加應(yīng)用程序的命令行參數(shù)。

6.1、Flask-Script命令行選項(xiàng)

Flask開發(fā)，其web服務(wù)器支持一系列的啟動(dòng)配置選項(xiàng)，但是配置它們的唯一方式只有在腳本中傳遞參數(shù)給app.run()并調(diào)用。這不是非常的方便，理想方法是通過(guò)命令行參數(shù)傳遞配置選項(xiàng)。

Flask-Script是給你的Flask應(yīng)用程序添加命令行解釋的擴(kuò)展。它打包了一組通用的選項(xiàng)，還支持自定義命令。

使用pip安裝擴(kuò)展：

(venv) $ pip install flask-script

示例2-3展示了在 hello.py 應(yīng)用程序中添加命令行解釋的變化。

示例2-3. hello.py：使用Flask-Script

from flask.ext.script import Manager

manager = Manager(app)

# ...

if __name__ == "__main__":
    manager.run()

專為Flask開發(fā)的擴(kuò)展暴露在flask.ext命名空間下。Flask-Script從flask.ext.script中導(dǎo)出一個(gè)名為Manager的類。

初始化這個(gè)擴(kuò)展的方法和其他許多擴(kuò)展一樣：主類實(shí)例的初始化是通過(guò)將應(yīng)用程序?qū)嵗鳛閰?shù)傳遞給構(gòu)造函數(shù)實(shí)現(xiàn)的。創(chuàng)建的對(duì)象適當(dāng)?shù)挠糜诿恳粋€(gè)擴(kuò)展。在這個(gè)示例中，服務(wù)器啟動(dòng)通過(guò)manager.run()來(lái)路由，且命令行在這被解析。

  
建議：如果你有克隆在GitHub上的應(yīng)用程序，你現(xiàn)在可以運(yùn)行git checkout 2c來(lái)切換到這個(gè)版本的應(yīng)用程序。

因?yàn)檫@些變化，應(yīng)用程序獲得一組基本的命令行選項(xiàng)。運(yùn)行hello.py顯示可用信息：

$ python hello.py
usage: hello.py [-h] {shell, runserver} ...

positional arguments:
  {shell, runserver}
    shell           在Flask應(yīng)用程序上下文的內(nèi)部運(yùn)行一個(gè)Python Shell。
    runserver       運(yùn)行Flask開發(fā)服務(wù)器，例如：app.run()

optional arguments:
  -h, --help        顯示這個(gè)幫助信息并退出

shell命令用于在應(yīng)用程序上下文中啟動(dòng)一個(gè)Python shell會(huì)話。你可以使用這個(gè)會(huì)話去運(yùn)行維護(hù)任務(wù)，或測(cè)試，或調(diào)試錯(cuò)誤。

runserver命令，就像它的名稱一樣，啟動(dòng)web服務(wù)。運(yùn)行python hello.py runserver在調(diào)試模式下啟動(dòng)web服務(wù)，還有更多的選項(xiàng)：

(venv) $ python hello.py runserver --help
usage: hello.py runserver [-h] [-t HOST] [-p PORT] [--threaded]
                          [--processes PROCESSES] [--passthrough-errors] [-d]
                          [-r]

運(yùn)行Flask開發(fā)服務(wù)器，例如：app.run()

optional arguments:
  -h, --help             顯示這個(gè)幫助信息并退出
  -t HOST, --host HOST
  -p PORT, --port PORT
  --threaded
  --processes PROCESSES
  --passthrough-errors
  -d, --no-debug
  -r, --no-reload 

--host參數(shù)是一個(gè)非常有用的選項(xiàng)，因?yàn)樗芨嬖Vweb服務(wù)器監(jiān)聽(tīng)哪個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口的客戶端連接。默認(rèn)，F(xiàn)lask開發(fā)的web服務(wù)器監(jiān)聽(tīng)localhost的連接，所以只有來(lái)自內(nèi)部計(jì)算機(jī)運(yùn)行的服務(wù)器可以接收。下面的命令使得web服務(wù)器監(jiān)聽(tīng)公網(wǎng)接口，其他網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)可以連接：

(venv) $ python hello.py runserver --host 0.0.0.0
 * Running on http://0.0.0.0:5000/
 * Restarting with reload

現(xiàn)在web服務(wù)器應(yīng)該可以從網(wǎng)絡(luò)中的任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)訪問(wèn) http://a.b.c.d:5000 ，“a.b.c.d”是運(yùn)行服務(wù)的計(jì)算機(jī)的外部IP地址。

這一章介紹了請(qǐng)求響應(yīng)的概念，但說(shuō)的更多的是響應(yīng)。Flask使用模板為生成響應(yīng)提供非常好的支持，這是非常重要的話題，下一章會(huì)重點(diǎn)講它。