Python Web Development Libraries 简明教程

在当今世界，有多种选择可以宣传您的业务或技能并分享您的想法。其中一些是通过网站、应用商店中的原生应用程序等进行推广。创建新网站作为业务开发工具的趋势正在世界范围内迅速 gaining momentum 。但是，我们当中的一些人可能不知道网站在业务发展中的重要性。

当前，有许多初创企业正在努力在公开市场上确立自己的地位。然而，事实也总是如此，其中大多数未能获得他们想要的特定观众。导致他们失败的一个主要原因是，他们低估了一个功能齐全的开发网站为他们赢取业务的潜力。用于业务或任何其他目的的网站开发可能会很有用。

让我们来看看网站开发对业务增长很重要的原因：

在这里，我们将概述 Django 框架的一些必要的详细信息和功能。

Category - Django 属于全栈 Python 框架。

Release - 最新版本 – 2.1 版本，常用版本 – 1.8、1.6 版本。

About - Django 是由经验丰富的开发者构建的高级 Python Web 框架，它允许进行快速、干净和实用设计开发。Django 处理了网络开发的许多复杂性，因此你可以专注于编写应用，而无需发明轮子。Django 是免费且开源的。

为了将对象映射到数据库表，Django 使用 ORM，并且同样的方法用于在数据库之间转移数据。

它与大多数所有重要数据库（如 Oracle、MySQL、PostgreSQL、SQLite 等）配合使用。

业界中有众多网站使用 Django 作为其后端开发的主要框架。

Category − Flask 属于非全栈框架。

Release − 1.0.2 于 2018 年 5 月 2 日发布

About − 我们将其归类为微型框架，因为我们不需要任何特定的库或工具。它没有表单验证或数据库抽象层，或任何预先存在的第三方库提供通用函数的其他组件。但是，flask 支持多个扩展，这些扩展扩展了应用程序功能，就好像它们是在 Flask 本身中实现的一样。存在用于对象关系映射、表单验证、上传处理、各种开放身份验证技术和几个常见框架相关工具的扩展。

Category − Web2py 属于全栈框架系列。

Release − 2.17.1，已于 2018 年 8 月 6 日发布

About − Python 2.6、2.7 至 Python 3.x 版本。无进一步依赖，它本身就是一个完整软件包。应用程序的开发、数据库管理、调试、部署、测试和维护都可以通过 Web 界面来完成，但通常不需要。这是一种可扩展的开源框架，配有它自己的基于 Web 的 IDE，以及代码编辑器、一键式部署和调试器。

Category −Pyramid 是一个非全栈框架

Release - 1.9.2，发布于 2018-04-23

About - Pyramid 是一个紧凑、快速、务实的 Python Web 框架。它作为 Pylons 项目的一部分而开发。它在类 BSD 许可下获得许可。它使得现实世界的 Web 应用程序开发和部署变得更加有趣、更可预测，更高效。

Category - Dash 框架属于“其他”Python web 框架。

Release - 0.24.1，Dash 核心后端。

About - Dash 是一个用于创建交互式 Web 可视化的开源库。Plotly 团队创建了 Dash，这是一种利用 Flask、React.js 和 plotly.js 来构建自定义数据可视化应用程序的开源框架。该库的关键亮点是，您可以只通过 Python 代码构建高度交互的 Web 应用程序。数据科学家喜欢 Dash 框架，尤其是那些不太熟悉 Web 开发的人员。

利用 Dash，开发人员可以访问所有可配置属性和底层 Flask 实例。利用 Dash 框架开发的应用程序可以部署到服务器中，而且最终呈现到 Web 浏览器中。

Dash 应用程序天生跨平台（Linux/Win/Mac），且对移动设备友好，而且 Flash 插件的丰富集可以扩展应用程序的功能。

Django 的设计是为了鼓励开发者快速、干净、实用地设计地开发网站。Django 以其实用的方式来完成工作而从众多框架中脱颖而出。

如果你计划构建一个高度可定制的应用程序，比如社交媒体网站，Django 是最佳的框架之一。Django 的优势在于它在用户之间的交互以及共享不同类型媒体的能力。Django 的一大优势在于其利用大型社区支持的能力，这给了你高度可定制的第三方即用型插件，用于你的应用程序。

以下是选择 Django 用作 Web 开发的十大理由−

由于 Django 独一无二的优势，有许多流行网站都使用 Python 构建在 Django 框架之上。以下是基于 Django 全部或部分构建的一些主要网站。

在安装 Django 之前，我们必须确保已经安装了 Python。假设你正在使用 virtualenv，只需 pip install django 就足够了。

完成安装后，我们需要创建一个 Django 项目。

在 Windows 机器中运行以下命令将创建如下所示的 Django 项目：

django-admin startproject my_project_name

键入 dir 将显示一个新的文件和一个新的目录，如上所示。

manage.py −manage.py 是一个命令行可执行 Python 文件，它只是 django-admin 的包装器。它帮助我们管理项目，这也暗示在它的名称中。

通过此，它在 myFirstDjangoProject 中创建了一个名为 myFirstDjangoProject 的目录，它表示我们项目的配置根目录。让我们深入探索一下。

通过将 myFirstDjangoProject 目录称为“配置根”，我们的意思是该目录包含为常规配置我们的 Django 项目而必需的文件。该目录外部的几乎所有内容都将仅关注与项目的模型、视图、路由等相关的“业务逻辑”。将项目连接在一起的所有点都会在此处生成。

查看 settings.py 将揭示它的大小相当大 - 这只是默认设置。其他我们需要注意的事情是静态文件、数据库、媒体文件、云集成或 Django 项目可以配置的其他几十种方式。让我们了解 settings.py 文件中提到的要点：

然而，我们可能需要为静态文件添加一个路径。转到文件末尾，在 STATIC_URL 条目的正下方，添加一个名为 STATIC_ROOT 的新条目，如下所示 −

STATIC_URL = '/static/'

STATIC_ROOT = os.path.join(BASE_DIR, ‘static’)

有很多不同的数据库软件可以存储你网站的数据。我们将使用默认软件 sqlite3。

这是在你 myFirstDjangoProject/settings.py − 中给出的以下部分中已经设置的

为了为我们的博客创建一个数据库，让我们在控制台中运行以下代码 − python manage.py migrate （我们需要在包含 manage.py 文件的 myFirstDjangoProject 目录中。

如果一切顺利，你将获得以下输出 −

你需要在包含 manage.py 文件的目录中。在控制台中，我们可以通过如下所示运行 python manage.py runserver 来启动 Web 服务器 −

现在，你需要做的就是检查你的网站是否正在运行。打开你的浏览器（Firefox、Chrome、Safari、Internet Explorer 或你用任何其他浏览器）并输入此地址 −

http://127.0.0.1:8000/

或

http://localhost:8000/ # 因为我们的 Web 服务器仅在我们的本地计算机中运行。

恭喜！您刚刚创建了你的第一个网站并使用 Web 服务器运行它！

在 Web 服务器运行期间，你不会看到一个新的命令行提示来输入其他命令。终端将接受下一项文本，但不会执行新命令。这是因为 Web 服务器持续运行以侦听传入请求。

我们正在尝试创建一个 Django 模型，它将存储我们博客中的所有帖子。但要确保其正常工作，我们需要了解对象。

为了保持清晰明了，我们将在项目中创建一个单独的应用程序。接下来，我们将尝试通过运行以下简单的命令来创建博客 Web 应用程序。

现在我们注意到，一个新的 myBlog 目录已创建并且其中包含多个文件。我们项目中的目录和文件应如下所示：

创建应用程序后，我们还需要告诉 Django 使用它。我们在文件 myFirstDjangoProject/settings.py 中执行此操作。

在 myBlog/models.py 文件中，我们定义了所有称为模型的对象——这是一个我们定义博客文章的地方。

打开 myBlog/models.py，删除其中的所有内容，并按如下所示编写代码：

首先，我们通过调用 from 或 import 从其他文件中导入一些功能。这样，我们可以通过 from and import 包含一些部分，而不用在每个文件中复制和粘贴相同内容。

class Post(models.Model) - 这行代码定义了我们的模型（它是一个对象）。

现在，让我们讨论一下上面定义的属性：title、text、created_date、published_date 和 author。为此，我们需要定义每个字段的类型。

我们使用 def 来定义函数/方法，而 str 是该方法的名称。

方法通常会返回一些内容。在本文中，当我们调用 str () 时，我们会得到一篇 Post 标题下的文本 (字符串)。

最后一步是向数据库添加一个新模型。首先，我们必须让 Django 明白我们已对模型做出一些更改。让我们在控制台窗口中使用命令 python manage.py make migrations myBlog 进行此操作，如下所示：-

然后，Django 会准备一个迁移文件，我们现在必须将其应用于数据库。在控制台中，我们可以输入： python manage.py migrate myBlog ，输出应如下所示：-

我们的 Post 模型现在已在我们的数据库中。

我们要添加、编辑和删除刚建模的帖子，现在我们要使用 Django 管理。

所以，让我们打开 myBlog/admin.py file 并把以下内容放入其中 -

首先，我们要导入（包含）在之前的章节中定义的 Post 模型。为了让我们的模型在管理页面中可见，我们需要使用 manage.py createsuperuser （Post）向 admin.site 注册模型。

要登录管理网站，你需要创建一个超级用户帐户，这个帐户可以控制网站上的所有内容。所以，请停止 Web 服务器并在命令行中输入 manage.py createsuperuser ，然后按 Enter。

好，现在是时候看一下我们的 Post 模型了。记住在控制台中运行 python manage.py run server 来运行 Web 服务器。转到浏览器并输入地址 https://127.0.0.1:8000/admin/. ，使用我们刚刚选择的凭据登录。然后，你应看到与以下类似的 Django 管理信息中心：-

转到 Post 并使用它进行一些尝试。你可以从任何地方添加许多博文和内容。你的博文会看起来像这样：-

本课程只是 Django 的概览，我们能够使用几行代码创建一个博文。

类似大多数广泛使用的 python 库，可以从 Python 程序包索引 (PPI) 安装 Flask 程序包。让我们首先创建一个目录（在本章中，我们创建了一个名为 flaskProject 的目录），然后创建一个虚拟环境（并将其称为 flaskEnv ），所有项目相关的依赖项都将加载到该环境中（包括 flask）。你还可以安装 flask-sqlalchemy，以便你的 flask 应用程序可以轻松地与 SQL 数据库通信。

安装 flask 之后，flaskEnv（我们的虚拟环境名称）将显示类似以下的内容：

通过安装 flask，我们可以使用如下所示的几行代码创建一个简单的“ hello application in flask ”：

在终端中键入以下内容：

然后你可以看到以下输出：

在 http://127.0.0.1:5000/ 或 localhost:5000 上运行

以下是我们示例代码中所执行功能的说明：

URL 路由使 Web 应用程序中的 URL 便于记忆。我们现在将创建一些 URL 路由：

我们可以根据上面的 URL 编写下面的代码并保存为 app.py。

Running on [role="bare"]http://localhost:5000/

我们在浏览器中获得下面的输出 −

我们可以在浏览器中尝试其他 URL，如下所示 −

Running on [role="bare"]http://localhost:5000/hello, will give the following output −

Running on [role="bare"]http://localhost:5000/members, will give −

Running on [role="bare"]http://localhost:5000/members/TutorialsPoint/, will give you the following output −

但通常我们不想返回字符串（如上），我们返回模板。为此，我们想要从 flask 中使用函数 “ render_template ”，并使用一些输入返回 render_template。所以，下面的函数将完成我们的工作 −

让我们创建一个文件夹模板并在其中放置 home.html 文件。

接下来，我们将讨论布局。我们不会为每个单独的模板使用 html head 标签和 body 标签，而是设计一个布局来包含 head 和 body 标签，并包装当前视图或当前模板。为此，我们必须创建一个单独的文件并将其称为 layout.html 。在此，我们可以放置我们的正常 head 标签、body 标签和其他所有必需的标签。

我们可以使用下面的代码行创建我们的新 layout.html −

在上面的代码中，我们给出了标题曲目 MyFlaskAp，在 head 中使用 css cdn，在 body 块中使用 javascript 来启用引导程序。

现在，我们必须为每个单独的页面创建导航栏。为此，我们必须首先创建一个包含文件夹，然后在其中创建 _navbar.html 文件。现在在 _navbar.html 中，我们必须使用 getbootstrap.com 提供的标准启动程序模板。新创建的 _navbar.html 文件如下所示 −

并将此 _navbar.html 文件包含到我们的 layout.html 文件中。

当我们拥有布局块时，我们能够在我们的主页文件 (home.html) 中扩展此块。

我们的 home.html 文件可以使用下面的代码创建 −

使用此内容如果我们尝试运行我们的 flaskapp.py 文件，那么我们可以在我们的浏览器中看到下面的输出 −

现在，我们希望激活（当前标签无效）我们的 about 标签。为 about 标签创建一个路由并创建一个模板文件 about.html 。

appflask.py 中的 about 标签路由如下所示 −

about.html 文件的内容如下所示 −

因此现在已处理了 Home 和 About。对于文章，我们可以在根目录中创建新文件 (data.py)，其中我们放置数据并在我们的网页中调用该数据。

运行一个 web2py 非常简单，你需从此链接下载 exe 文件： http://www.web2py.com/init/default/download

对于 Windows，你可以下载 zip 文件，将其解压，直接或通过命令行运行 exe 文件。系统会弹出如下屏幕，要求提供管理员密码。

你可以选择一个管理员密码并启动服务器。你将看到以下屏幕 −

现在我们准备创建一个新的应用程序。单击位于底部的 admin 标签。因此，输入管理员密码后，我们将看到以下屏幕 −

转到新简单应用程序，输入一些应用程序名称（如 helloWeb2py），然后单击创建。这将显示如下所示的设计界面页面 −

你还可以访问当前的实时网络，helloWeb2py，只需在本地机器上输入 http://127.0.0.1:8000/helloWeb2py ，你将看到以下输出 −

在 helloWeb2py 应用程序的设计页面中，转到控制器，然后单击 default.py 旁边的编辑按钮。如果你更改 index() 函数的返回值，将显示以下输出 −

保存更改内容，现在你可以在 helloWeb2py 应用程序中查看所做的更改。只需刷新 http://127.0.0.1:8000/helloWeb2py 链接，你将看到以下输出 −

现在，如果你想在云平台上部署你的应用程序，请返回主页并单击站点。你可以选择任何一种部署选项。在这里，我们选择“pythonAnywhere”。转到 pythonAnywhere 网站并注册（如果尚未注册）。单击 “Add a new web app” 并填写所有凭据（选择 web2py 应用程序）。大功告成。

现在，转到 https://username.pythonanywhere.com/welcome/default/index ，单击 admin 标签（输入密码）。然后单击上传并安装打包的应用程序。按如下内容填写凭据并单击安装。

一切都完成后，将出现一个如下所示的弹出消息 −

现在，要查看你的应用程序，请打开以下链接 −

https://username.pythonanywhere.com/welcome/default/index 且你可以看到以下屏幕 −

我们的第一个 web2py 应用程序已成功创建并部署。

总而言之，Web2py 是一种免费、快速、安全的 web 开发框架，完全用 python 编写，并且鼓励在各个方面（模型、视图、控制器）使用 python。这是一个非常适合小型 web 应用程序或原型的框架，但无法达到企业级质量要求。原因在于，在企业级应用程序中，由于缺乏单元测试、良好准确的错误报告和分散的模型，解决 bug 的复杂度将呈指数级增长。

正如所描述的，“从小开始，大功告成，坚持到底的框架”，Pyramid 非常像 Flask，安装和运行时只需要很少的工作。事实上，一旦你开始构建这个应用程序，你就会发现其中的一些模式类似于 Flask。

以下是创建 Pyramid 框架环境的步骤：

完成上述所有操作后，你的目录结构如下所示：

系统中安装的 Pyramid 版本如下所示：

Pyramid 框架基于以下核心概念：

以下是 Pyramid 框架的功能：

配置是影响应用程序操作的设置。配置 Pyramid 应用程序有两种方法：命令式配置和声明式配置。

Pyramid 配置支持：

在金字塔中，我们可以为路径、资源和静态资源生成 URL。使用 URL 生成 API 既容易又灵活。通过金字塔的多个 API 生成 URL，用户可以任意更改配置，而不必担心破坏任何网页的链接。

简而言之，金字塔中的 URL −

金字塔的主要任务之一是在请求到达应用程序时查找并调用视图可调用对象。视图可调用对象是在对应用程序中的请求做出响应时执行一些有趣操作的代码片段。

在将视图映射到 URL 调度或 Python 代码时，可以进行任何类型的调用。视图可以是函数声明或实例，可以在金字塔中用作视图。

下面给出视图的一些重要要点：

金字塔的设计考虑了可扩展性。因此，如果金字塔开发人员在构建应用程序时牢记某些约束，第三方应该能够在无需修改源代码的情况下更改应用程序的行为。遵守某些约束的金字塔应用程序的行为可以在不进行任何修改的情况下进行覆盖或扩展。它设计用于针对多个环境的灵活部署（无单例）。金字塔具有“Tweens”中间件支持（WSGI 中间件，但在金字塔本身的上下文中运行）。

在安装金字塔框架以检查一切都运行良好之后，我们可以想到的最简单的程序是运行一个简单的“Hello, World”或“Hello, Pyramid”程序。

下面是我在端口号 8000 上运行的金字塔“Hello, Pyramid”程序：

上面的示例很容易运行。将此保存为 app.py（在此，我们给出了名称 pyramid_helloW.py）。

运行最简单的程序：-

接下来，在浏览器中打开 http://localhost:8000/ ，您将看到 Hello, Pyramid! 消息如下所示 −

以下是上述代码的说明 −

如果您的终端中尚未安装 Dash，请安装下面提到的 Dash 库。由于这些库处于活动开发阶段，因此请经常安装和升级库。Python 2 和 3 也受支持。

为了确保一切正常工作，我们在这里创建了一个简单的 dashApp.py 文件。

Dash 应用程序由两部分组成。第一部分是应用程序的“布局”，它基本上描述了应用程序的外观。第二部分描述了应用程序的交互性。

我们可以用 dash_html_components 和 dash_core_components 库构建布局。Dash 提供了应用程序所有可视化组件的 Python 类。我们还可以用 JavaScript 和 React.js 来自定义我们自己的组件。

import dash_core_components as dcc

import dash_html_components as html

dash_html_components 是用于所有 HTML 标签的，而 dash_core_components 用于使用 React.js 构建的交互性。

使用上述这两个库，我们来编写如下所示的代码：

相应的 HTML 代码将类似如下所示：

我们将在文件 dashApp.py 中学习如何使用上述库编写一个简单的 Dash 示例。

在运行 Dash 应用程序时，请注意以下几点：

(MyDjangoEnv) C:\Users\rajesh\Desktop\MyDjango\dash>python dashApp1.py

在您的网络浏览器中访问 http:127.0.0.1:8050/ 。您应该会看到一个类似于此的应用程序。

在上述程序中，需要特别注意以下几点：

dash_html_compoments 库包含一个用于所有 HTML 标签的组件类，以及所有 HTML 参数的关键字参数。

让我们在先前应用文本中添加组件的内联样式 -

在上面的示例中，我们使用 style 属性修改了 html.Div 和 html.H1 组件的内联样式。

它在 Dash 应用程序中被渲染如下 -

dash_html_components 和 HTML 属性有一些关键区别 -

通过用 Python 编写我们的标记，我们可以创建复杂的、可重用的组件（比如表格），而无需切换上下文或语言 -

下面是一个快速示例，它从 pandas 数据框生成一个“表格”。

我们的输出将类似于 -

dash_core_components 库包含一个名为 Graph 的组件。

Graph 使用开源 plotly.js JavaScript 绘图库呈现交互式数据可视化。Plotly.js 支持约 35 种图表类型，并在矢量质量 SVG 和高性能 WebGL 中呈现图表。

下面是一个从 Pandas 数据框创建散点图的示例 -

以上代码的输出如下所示 -

这些图形是交互式的和响应式的。你可以将鼠标悬停在点上以查看其值，单击图例项以切换迹线，单击并拖动进行缩放，按住 shift 并单击并拖动进行平移。

当 dash 通过 dash_html_components 库展现 HTML 风格时，用 HTML 编写副本可能很乏味。对于书写文本块，你可以在 dash_core_components 库中使用 Markdown 组件。

dash_core_components 包含一组更高级别的组件，如下拉菜单、图形、markdown、块等等。

与其他所有 Dash 组件一样，它们是完全声明式描述的。每个可配置选项都作为组件的关键字参数提供。

下面是这个示例，用到了一些可用的组件−

以上程序的输出如下−

Dash 组件是声明式的。在安装时，这些组件的每一个可配置方面均作为关键字参数设置。你可以在你的 Python 控制台中，在组件上调用帮助来学习更多关于一个组件和它的可用参数的信息。其中一些信息如下−

总之，Dash 应用程序的布局描述了应用程序的外观。布局是一个组件的层级树。dash_html_components 库为所有 HTML 标签和关键字参数提供了类，描述了 HTML 属性，如样式、类名和 id。dash_core_components 库生成了高级组件，如控件和图表。

Django 的社区是一个大优势。这对开发人员来说实际上意味着资源财富将更大。具体来说，这归结为 −

Django 拥有非常庞大的开发团队和文档社区。当我们处理编写复杂的后台时，它是一个合适的框架，因为它提供了许多第三方应用程序，可以让您像自动化用户逻辑（注册、身份验证）、异步任务、API 创建、博客等事情。

Web2py 很适合快速开发简单的 Web 应用程序或 http 服务器。以下是 Web2py 的一些优点和局限性。

Dash 完全设计用于执行为仪表板构建反应式框架的特定任务。Plotly 的 Dash 是让 Python 开发人员不必学习 Javascript 和前端 Web 开发即可创建交互式 Web 应用程序的绝佳方式。Dash 构建在 Flask、Plotly.js、React 和 React Js 之上。

由于属于不同类别的框架，因此 Dash 与其他框架（如上所述）之间没有可比性。以下是一些在其他交互式仪表盘框架（Jupiter Dashboards、matplotlib 以及其他框架）中更喜欢 Dash 的原因 -

我们可以得出结论，从众多可用的 Python 框架中选择合适的框架完全取决于项目类型、复杂性、小型或企业级项目、可用的社区支持或在线资源、可扩展性、安全性等。

上面提到的 Python 框架同类最佳，但有各自的优点和缺点（取决于项目需求）。因此，一种类型的框架不适用于所有类型的项目。