在對Flask程式碼基本結構有一定了解之後，為了以後學習的順利，我們需要進一步瞭解Flask工作的基本原理

*本文轉載自孫華強部落格：*https://blog.csdn.net/sunhuaqiang1/article/details/72808619

所有的 Python Web框架都要遵循 WSGI 協議,在這裡還是要簡單回顧一下 WSGI 的核心概念。
  WSGI 中有一個非常重要的概念：每個Python Web應用都是一個可呼叫（callable）的物件。在 flask 中，這個物件就是 app = Flask(name) 創建出來的 app，就是下圖中的綠色Application部分。要執行web應用，必須有 web server，比如我們熟悉的apache、nginx，或者python中的gunicorn，我們下面要講到的werkzeug提供的WSGIServer，它們是下圖的黃色Server部分。

Server和Application之間怎麼通訊，就是WSGI的功能。它規定了 app(environ, start_response) 的介面，server會呼叫 application，並傳給它兩個引數：environ 包含了請求的所有資訊，start_response 是 application 處理完之後需要呼叫的函式，引數是狀態碼、響應頭部還有錯誤資訊。
  WSGI application 非常重要的特點是：它是可以巢狀的。換句話說，可以寫個application，它做的事情就是呼叫另外一個 application，然後再返回（類似一個 proxy）。一般來說，巢狀的最後一層是業務應用，中間就是 middleware。這樣的好處是，可以解耦業務邏輯和其他功能，比如限流、認證、序列化等都實現成不同的中間層，不同的中間層和業務邏輯是不相關的，可以獨立維護；而且使用者也可以動態地組合不同的中間層來滿足不同的需求。

Flask基於Werkzeug WSGI工具箱和Jinja2 模板引擎。 Flask使用BSD授權。 Flask也被稱為“microframework”，因為它使用簡單的核心，用extension增加其他功能。Flask沒有預設使用的資料庫、窗體驗證工具。然而，Flask保留了擴增的彈性，可以用Flask-extension加入這些功能：ORM、窗體驗證工具、檔案上傳、各種開放式身份驗證技術。我們可以這麼理解，Flask是一個核心，而其他功能則是一些外掛，需要什麼功能，只要找到對應的外掛，將其插入核心就能夠實現該功能了。
  Flask是怎麼將程式碼轉換為我們可見的Web網頁的。首先，我們得先從Web程式的一般流程來看，對於我們的Web應用來說，當客戶端想要獲取動態資源 時，（比如ASP和PHP這類語言寫的網站），這個時候就會發起一個HTTP請求（比如用瀏覽器訪問一個URL），此時Web應用程式就會在伺服器後臺進行相應的業務處理（比如對資料庫進行操作或是進行一些計算操作等），取出使用者需要的資料，生成相應的HTTP響應（當然，如果訪問的是 靜態資源 ，伺服器則會直接返回使用者所需的資源，不會進行業務處理）。整個處理工程如下所示：

在實際的應用中，不同的請求可能會呼叫相同的處理邏輯。這裡有著相同業務處理邏輯的HTTP請求可以用一類URL來標識。比如在我們的部落格站點中，對於所有想要獲取Articles內容的請求而言，可以用 articles/這類URL來表示，這裡的article_id用以區分不同的article。接著在後臺定義一個get_article(article_id)的函式，用來獲取article相應的資料，此外還需要建立URL和函式之間的一一對應關係。這就是Web開發中所謂的路由分發 ，如下圖所示：

在Flask中，使用werkzeug來做路由分發，werkzeug是Flask使用的底層WSGI庫（WSGI，全稱 Web Server Gateway interface，或者 Python Web Server Gateway Interface，是為 Python 語言定義的Web伺服器和Web應用程式之間的一種簡單而通用的介面）。
  WSGI將Web服務分成兩個部分：伺服器和應用程式。WGSI伺服器只負責與網路相關的兩件事：接收瀏覽器的HTTP請求、向瀏覽器傳送HTTP應答；而對HTTP請求的具體處理邏輯，則通過呼叫WSGI應用程式進行。WSGI工作流程如下圖所示：

在Flask中，路由分發的程式碼寫起來十分簡單，如下：

# 管理員登出頁面
@main.route('/logout')
def logout():
    dm = DataManager()
    currentUsers = dm.getUsers('0')
    print(currentUsers[0])
    return render_template('currentUsers.html', users=currentUsers)

通過業務邏輯函式獲得我們所需的資料後，伺服器將會根據這些資料來生成HTTP響應（對於Web應用來說，一般就是一個HTML檔案，這個是可以直接被我們的客戶端，即瀏覽器直接讀取並解釋的）。在Web開發中，常規的做法是將獲取的資料傳入Web應用提供的一個HTML模板檔案中，經過模板系統的渲染後最終得到我們所需要的HTML響應檔案。
  一般情況下，雖然請求不同，但是響應中的資料的展示方式是相同的 ，通俗點說就是除了我們請求獲得的資料不一樣外，其他都是一樣的，那麼我們就可以設計一個模板（除了資料內容可以改動，其他都是固定的HTML檔案）。我們以部落格站點為例，對不同article而言，其具體article content雖然不同，但頁面展示的內容除了請求的資料外都是一樣的，都有標題攔，內容欄等。也就是說，對於article來說，我們只需提供一個HTML模板，然後傳入不同article資料，即可得到不同的HTTP響應。這就是所謂的模板渲染 ，如下圖所示：

在Flask中使用Jinja2模板渲染引擎來做模板渲染（Jinja2是基於python的模板引擎，功能比較類似於於PHP的smarty，J2ee的Freemarker和velocity。它能完全支援unicode，並具有整合的沙箱執行環境，應用廣泛。jinja2使用BSD授權）。Jinja2的工作流程如下圖所示：

在Flask中，模板渲染的程式碼寫起來也是十分的便捷，程式碼如下：

@app.route('/articles/int:article_id/') 
defget_article(article_id):
returnrender_template('path/to/template.html', data_needed)

在Flask中，我們處理一個請求的流程就是，首先根據使用者提交的URL來決定由哪個業務邏輯函式來處理，然後在函式中進行操作，取得所需的資料。再將取得的資料傳給相應的模板檔案中，由Jinja2負責渲染得到HTTP響應內容，即HTTP響應的HTML檔案，然後由Flask返回響應內容。
  下面主要以例項專案對Flask執行原理做一簡要解析。在例項專案中，使用到了程式工廠函式和藍本。專案目錄結構如下：

在manager.py檔案中，定義了專案啟動的入口函式：

# 確保伺服器只會在該指令碼被 Python 直譯器直接執行的時候才會執行，而不是作為模組匯入的時候。
if name == 'main':
    # 啟用cmd命令列
    # manager.run()
    app.run(host='0.0.0.0', port=9000, debug=True)

同時，在該檔案中建立了工廠方法例項：

app = create_app()

在工程方法中，對資料庫進行了相關配置，建立了前端導航欄，同時對所建立的藍本進行了註冊。在建立的藍本中主要涉及授權、路由及錯誤處理模組。

# 構造工廠方法
def create_app():
    # 在這裡name == main
    app = Flask(name)
    app.url_map.converters['regex'] = RegexConverter
    # 防止跨站攻擊 注：為了增強安全性，金鑰不應直接寫入程式碼，而應該儲存在環境變數中
    # app.config['SECRET_KEY'] = 'hard to guess string SUNNY2017'
    # app.secret_key = 'Sunny123456'
# flask提供的讀取外部檔案
app.config.from_pyfile('config')

# basedir = os.path.abspath(os.path.dirname(__file__))
# print(basedir)

# 配置資料庫連線
app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'mysql+pymysql://lmapp:[email protected]/smp'
app.config['SQLALCHEMY_COMMIT_ON_TEARDOWN'] = True
app.config['SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS'] = True

nav.register_element('top', Navbar(u'APP安盾',
                                   View(u'當前線上', 'main.index'),
                                   View(u'全部使用者', 'main.all_users'),
                                   View(u'登出', 'main.logout'),
                                   View(u'修改密碼', 'main.chgpwd'),
                                   ))
nav.init_app(app)
db.init_app(app)
bootstrap.init_app(app)
# init_views(app)
from .auth import auth as auth_blueprint
from .main import main as main_blueprint
# 註冊藍本 url_prefix='/auth'
app.register_blueprint(auth_blueprint,)
app.register_blueprint(main_blueprint, static_folder='static')
return app