【Python】Flask入门

介绍

对于springboot+vue、asp.net还是其他一些技术，我们实现网页都需要较长的学习时间，因此，为了快速开发，满足需求，我参考Python的Flask编写了这篇文章。

我使用的是flask+mysql的web网页集成开发。

参考文献如下：

Flask官方文档

Flask 入门教程

既然介绍说完了，那就开始吧。

准备工作

在学习Flask之前，你需要具备Python和Html的基本知识，如果没有这方面的知识，可以先去学习一下再回到本文章

Python的本地环境建议3.9.0以上版本，对于IDE工具，你可以使用PyCharm、VsCode、VisualStudio

安装Flask

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pip install flask

安装成功后就可以正式写代码了

一、你的第一个Flask应用

初始化项目

我使用的是PyCharm，当然你也可以选择其他IDE工具

新建一个项目，然后创建一个基于本地python解释器的虚拟环境（防止污染本地环境）

配置完成的结构

编写代码

在main.py中编写以下代码，这样你就成功拥有了第一个Flask应用

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from flask import Flask

app = Flask(__name__)

@app.route('/')
def hello():
    return 'Welcome to My Watchlist!'

运行截图

代码分析

如上面所见，我们成功初始化了一个flask项目，那么我们都做了什么呢？

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from flask import Flask
app = Flask(__name__)

我们导入了flask库，实例化了这个类 

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@app.route('/')
def hello():
    return 'Welcome !!!'

我们创建了一个函数，在这个函数前面，我们使用了@app.route('/')装饰器，它将我们导向了对应的url 我们可以在这里做一些数据的处理，然后你就可以启动服务后访问到它 对于函数名，我们可以自由定义

此处函数的return值可以被html解析成html，也可以是其他数据。

装饰器的一些使用原则

关于@app.route(‘/‘)URL规则

1.route内部的url都可以运行在部署的端口上，其编写规则是以斜线 /作为开头。

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@app.route('/login')
def hello():
    return 'Welcome !!!'

2.对于一个函数，可以附加多个装饰器@app.route(‘/‘)。

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@app.route('/')
@app.route('/login')
@app.route('/admin')
def login():
    return open(html_path+"login.html", "r", encoding="utf-8").read()

3.对于@app.route(‘/‘)，我们还可以定义变量。

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@app.route('/user/<username>')
def user_page(username):
    return '欢迎你' + username

运行截图

用户输入的数据会包含恶意代码，所以不能直接作为响应返回，需要使用 MarkupSafe（Flask 的依赖之一）提供的 escape() 函数对 name 变量进行转义处理，比如把 < 转换成 <。这样在返回响应时浏览器就不会把它们当做代码执行。

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from markupsafe import escape

@app.route('/user/<username>')
def user_page(username):
    return f'User: {escape(username)}'

运行截图

视图函数的一些技巧

我们可以通过url查看使用哪个函数

作为代表某个路由的端点（endpoint），同时用来生成视图函数对应的 URL。

对于程序内的 URL,Flask 提供了一个 url_for 函数来生成 URL，它接受的第一个参数就是端点值，默认为视图函数的名称

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from flask import url_for
@app.route('/test')
def test_url_for():
    # 下面是一些调用示例（请访问 http://localhost:5000/test 后在命令行窗口查看输出的 URL）：
    print(url_for('login'))  # 生成 login 视图函数对应的 URL，将会输出：/admin
    # 注意下面两个调用是如何生成包含 URL 变量的 URL 的
    print(url_for('user_page', username='greyli'))  # 输出：/user/greyli
    print(url_for('user_page', username='peter'))  # 输出：/user/peter
    print(url_for('test_url_for'))  # 输出：/test
    # 下面这个调用传入了多余的关键字参数，它们会被作为查询字符串附加到 URL 后面。
    print(url_for('test_url_for', num=2))  # 输出：/test?num=2
    return 'Test page'

运行截图

举例

我导入一个html文件，然后返回这个html页面

main.py

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import os.path

from flask import Flask

app = Flask(__name__)
html_path = os.path.dirname(__file__) + "\\views\\"


@app.route('/')
def login():
    return open(html_path+"login.html", "r", encoding="utf-8").read()


if __name__ == '__main__':
    app.run(debug=True)

login.html

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<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<!-- https://codepen.io/danielkvist/pen/LYNVyPL -->
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <title>Document</title>
  <style>
    :root {
      /* COLORS */
      --white: #e9e9e9;
      --gray: #333;
      --blue: #0367a6;
      --lightblue: #008997;

      /* RADII */
      --button-radius: 0.7rem;

      /* SIZES */
      --max-width: 758px;
      --max-height: 420px;

      font-size: 16px;
      font-family: -apple-system, BlinkMacSystemFont, "Segoe UI", Roboto, Oxygen,
        Ubuntu, Cantarell, "Open Sans", "Helvetica Neue", sans-serif;
    }

    body {
      align-items: center;
        /* 决定背景图像的位置是在视口内固定，或者随着包含它的区块滚动。 */
      /* https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/CSS/background-attachment */
        background: var(--white) url("https://res.cloudinary.com/dbhnlktrv/image/upload/v1599997626/background_oeuhe7.jpg") no-repeat fixed center;
        background-size: cover;
      display: grid;
      height: 100vh;
      place-items: center;
    }

    .form__title {
      font-weight: 300;
        margin: 0 0 1.25rem;
    }

    .link {
      color: var(--gray);
      font-size: 0.9rem;
      margin: 1.5rem 0;
      text-decoration: none;
    }

    .container {
      background-color: var(--white);
      border-radius: var(--button-radius);
      box-shadow: 0 0.9rem 1.7rem rgba(0, 0, 0, 0.25),
        0 0.7rem 0.7rem rgba(0, 0, 0, 0.22);
      height: var(--max-height);
      max-width: var(--max-width);
      overflow: hidden;
      position: relative;
      width: 100%;
    }

    .container__form {
      height: 100%;
      position: absolute;
      top: 0;
      transition: all 0.6s ease-in-out;
    }

    .container--signin {
      left: 0;
      width: 50%;
      z-index: 2;
    }

    .container.right-panel-active .container--signin {
      transform: translateX(100%);
    }

    .container--signup {
      left: 0;
      opacity: 0;
      width: 50%;
      z-index: 1;
    }

    .container.right-panel-active .container--signup {
      animation: show 0.6s;
      opacity: 1;
      transform: translateX(100%);
      z-index: 5;
    }

    .container__overlay {
      height: 100%;
      left: 50%;
      overflow: hidden;
      position: absolute;
      top: 0;
      transition: transform 0.6s ease-in-out;
      width: 50%;
      z-index: 100;
    }

    .container.right-panel-active .container__overlay {
      transform: translateX(-100%);
    }

    .overlay {
        background: var(--lightblue) url("https://cdn.pixabay.com/photo/2018/08/14/13/23/ocean-3605547_1280.jpg") no-repeat fixed center;
        background-size: cover;
      height: 100%;
      left: -100%;
      position: relative;
      transform: translateX(0);
      transition: transform 0.6s ease-in-out;
      width: 200%;
    }

    .container.right-panel-active .overlay {
      transform: translateX(50%);
    }

    .overlay__panel {
      align-items: center;
      display: flex;
      flex-direction: column;
      height: 100%;
      justify-content: center;
      position: absolute;
      text-align: center;
      top: 0;
      transform: translateX(0);
      transition: transform 0.6s ease-in-out;
      width: 50%;
    }

    .overlay--left {
      transform: translateX(-20%);
    }

    .container.right-panel-active .overlay--left {
      transform: translateX(0);
    }

    .overlay--right {
      right: 0;
      transform: translateX(0);
    }

    .container.right-panel-active .overlay--right {
      transform: translateX(20%);
    }

    .btn {
      background-color: var(--blue);
      background-image: linear-gradient(90deg, var(--blue) 0%, var(--lightblue) 74%);
      border-radius: 20px;
      border: 1px solid var(--blue);
      color: var(--white);
      cursor: pointer;
      font-size: 0.8rem;
      font-weight: bold;
      letter-spacing: 0.1rem;
      padding: 0.9rem 4rem;
      text-transform: uppercase;
      transition: transform 80ms ease-in;
    }

    .form>.btn {
      margin-top: 1.5rem;
    }

    .btn:active {
      transform: scale(0.95);
    }

    .btn:focus {
      outline: none;
    }

    .form {
      background-color: var(--white);
      display: flex;
      align-items: center;
      justify-content: center;
      flex-direction: column;
      padding: 0 3rem;
      height: 100%;
      text-align: center;
    }

    .input {
      background-color: #fff;
      border: none;
      padding: 0.9rem 0.9rem;
      margin: 0.5rem 0;
      width: 100%;
    }

    @keyframes show {

      0%,
      49.99% {
        opacity: 0;
        z-index: 1;
      }

      50%,
      100% {
        opacity: 1;
        z-index: 5;
      }
    }
  </style>
</head>

<body>
  <div class="container right-panel-active">
    <!-- Sign Up -->
    <div class="container__form container--signup">
      <form action="#" class="form" id="form1">
        <h2 class="form__title">Sign Up</h2>
          <label>
              <input type="text" placeholder="User" class="input" />
          </label>
          <label>
              <input type="email" placeholder="Email" class="input" />
          </label>
          <label>
              <input type="password" placeholder="Password" class="input" />
          </label>
          <button class="btn">Sign Up</button>
      </form>
    </div>

    <!-- Sign In -->
    <div class="container__form container--signin">
      <form action="#" class="form" id="form2">
        <h2 class="form__title">Sign In</h2>
          <label>
              <input type="email" placeholder="Email" class="input" />
          </label>
          <label>
              <input type="password" placeholder="Password" class="input" />
          </label>
          <a href="#" class="link">Forgot your password?</a>
        <button class="btn">Sign In</button>
      </form>
    </div>

    <!-- Overlay -->
    <div class="container__overlay">
      <div class="overlay">
        <div class="overlay__panel overlay--left">
          <button class="btn" id="signIn">Sign In</button>
        </div>
        <div class="overlay__panel overlay--right">
          <button class="btn" id="signUp">Sign Up</button>
        </div>
      </div>
    </div>
  </div>

  <script>
    const signInBtn = document.getElementById("signIn");
    const signUpBtn = document.getElementById("signUp");
    const fistForm = document.getElementById("form1");
    const secondForm = document.getElementById("form2");
    const container = document.querySelector(".container");

    signInBtn.addEventListener("click", () => {
      container.classList.remove("right-panel-active");
    });

    signUpBtn.addEventListener("click", () => {
      container.classList.add("right-panel-active");
    });

    fistForm.addEventListener("submit", (e) => e.preventDefault());
    secondForm.addEventListener("submit", (e) => e.preventDefault());

  </script>
</body>

</html>

运行截图

初始化的登录页面

二、HTML模板

在一般的 Web 程序里，访问一个地址通常会返回一个包含各类信息的 HTML 页面。

因为我们的程序是动态的，页面中的某些信息需要根据不同的情况来进行调整，比如对登录和未登录用户显示不同的信息，所以页面需要在用户访问时根据程序逻辑动态生成。

我们把包含变量和运算逻辑的 HTML 或其他格式的文本叫做模板，执行这些变量替换和逻辑计算工作的过程被称为渲染，这个工作我们使用模板渲染引擎——Jinja2 来完成。

通常来讲，会新建一个templates目录来存放模板，static目录存放静态文件。

模板基本语法

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<h1>{{ username }}的个人主页</h1>
{% if bio %}
    <p>{{ bio }}</p>  {# 这里的缩进只是为了可读性，不是必须的 #}
{% else %}
    <p>自我介绍为空。</p>
{% endif %}  {# 大部分 Jinja 语句都需要声明关闭 #}

Jinja2 的语法和 Python 大致相同，你在后面会陆续接触到一些常见的用法。在模板里，你需要添加特定的定界符将 Jinja2 语句和变量标记出来，下面是三种常用的定界符：

  • {{ ... }} 用来标记变量。
  • {% ... %} 用来标记语句，比如 if 语句，for 语句等。
  • `` 用来写注释。

编写主页模板

我们先在 templates 目录下创建一个 index.html 文件，作为主页模板。主页需要显示电影条目列表和个人信息，代码如下所示：

templates/index.html：主页模板

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<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="utf-8">
    <title>{{ name }}'s Watchlist</title>
</head>
<body>
    <h2>{{ name }}'s Watchlist</h2>
    {# 使用 length 过滤器获取 movies 变量的长度 #}
    <p>{{ movies|length }} Titles</p>
    <ul>
        {% for movie in movies %}  {# 迭代 movies 变量 #}
        <li>{{ movie.title }} - {{ movie.year }}</li>  {# 等同于 movie['title'] #}
        {% endfor %}  {# 使用 endfor 标签结束 for 语句 #}
    </ul>
    <footer>
        <small>&copy; 2018 <a href="http://helloflask.com/book/3">HelloFlask</a></small>
    </footer>
</body>
</html>

为了方便对变量进行处理，Jinja2 提供了一些过滤器，语法形式如下：

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{{ 变量|过滤器 }}

左侧是变量，右侧是过滤器名。比如，上面的模板里使用 length 过滤器来获取 movies 的长度，类似 Python 里的 len() 函数。

提示 访问 https://jinja.palletsprojects.com/en/3.0.x/templates/#builtin-filters 查看所有可用的过滤器。

准备虚拟数据

为了模拟页面渲染，我们需要先创建一些虚拟数据，用来填充页面内容：

app.py：定义虚拟数据

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name = 'Grey Li'
movies = [
    {'title': 'My Neighbor Totoro', 'year': '1988'},
    {'title': 'Dead Poets Society', 'year': '1989'},
    {'title': 'A Perfect World', 'year': '1993'},
    {'title': 'Leon', 'year': '1994'},
    {'title': 'Mahjong', 'year': '1996'},
    {'title': 'Swallowtail Butterfly', 'year': '1996'},
    {'title': 'King of Comedy', 'year': '1999'},
    {'title': 'Devils on the Doorstep', 'year': '1999'},
    {'title': 'WALL-E', 'year': '2008'},
    {'title': 'The Pork of Music', 'year': '2012'},
]

渲染主页模板

使用 render_template() 函数可以把模板渲染出来，必须传入的参数为模板文件名（相对于 templates 根目录的文件路径），这里即 'index.html'。为了让模板正确渲染，我们还要把模板内部使用的变量通过关键字参数传入这个函数，如下所示：

app.py：返回渲染好的模板作为响应

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from flask import Flask, render_template

# ...

@app.route('/')
def index():
    return render_template('index.html', name=name, movies=movies)

为了更好的表示这个视图函数的作用，我们把原来的函数名 login 改为 index，意思是“索引”，即主页。

在传入 render_template() 函数的关键字参数中，左边的 movies 是模板中使用的变量名称，右边的 movies 则是该变量指向的实际对象。这里传入模板的 name 是字符串，movies 是列表，但能够在模板里使用的不只这两种 Python 数据结构，你也可以传入元组、字典、函数等。

render_template() 函数在调用时会识别并执行 index.html 里所有的 Jinja2 语句，返回渲染好的模板内容。在返回的页面中，变量会被替换为实际的值（包括定界符），语句（及定界符）则会在执行后被移除（注释也会一并移除）。

运行截图

三、静态文件

静态文件（static files）和我们的模板概念相反，指的是内容不需要动态生成的文件。比如图片、CSS 文件和 JavaScript 脚本等。

在 Flask 中，我们需要创建一个 static 文件夹来保存静态文件，它应该和程序模块、templates 文件夹在同一目录层级。

生成静态文件 URL

在 HTML 文件里，引入这些静态文件需要给出资源所在的 URL。为了更加灵活，这些文件的 URL 可以通过 Flask 提供的 url_for() 函数来生成。

举例：

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<img src="{{ url_for('static', filename='foo.jpg') }}">

在 Python 脚本里，url_for() 函数需要从 flask 包中导入，而在模板中则可以直接使用，因为 Flask 把一些常用的函数和对象添加到了模板上下文（环境）里。

添加 Favicon

Favicon（favourite icon） 是显示在标签页和书签栏的网站头像。你需要准备一个 ICO、PNG 或 GIF 格式的图片，大小一般为 16×16、32×32、48×48 或 64×64 像素。把这个图片放到 static 目录下，然后像下面这样在 HTML 模板里引入它：

templates/index.html：引入 Favicon

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<head>
    ...
    <link rel="icon" href="{{ url_for('static', filename='favicon.ico') }}">
</head>

保存后刷新页面，即可在浏览器标签页上看到这个图片。

添加图片

为了让页面不那么单调，我们来添加两个图片：一个是显示在页面标题旁边的头像，另一个是显示在页面底部的龙猫动图。我们在 static 目录下面创建一个子文件夹 images，把这两个图片都放到这个文件夹里：

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$ cd static
$ mkdir images

创建子文件夹并不是必须的，这里只是为了更好的组织同类文件。同样的，如果你有多个 CSS 文件，也可以创建一个 css 文件夹来组织他们。下面我们在页面模板中添加这两个图片，注意填写正确的文件路径：

templates/index.html：添加图片

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<h2>
    <img alt="Avatar" src="{{ url_for('static', filename='images/avatar.png') }}">
    {{ name }}'s Watchlist
</h2>
...
<img alt="Walking Totoro" src="{{ url_for('static', filename='images/totoro.gif') }}">

提示 这两张图片你可以自己替换为任意的图片（注意更新文件名），也可以在示例程序的 GitHub 仓库下载。

添加 CSS

虽然添加了图片，但页面还是非常简陋，因为我们还没有添加 CSS 定义。下面在 static 目录下创建一个 CSS 文件 style.css，内容如下：

static/style.css：定义页面样式

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/* 页面整体 */
body {
    margin: auto;
    max-width: 580px;
    font-size: 14px;
    font-family: Helvetica, Arial, sans-serif;
}

/* 页脚 */
footer {
    color: #888;
    margin-top: 15px;
    text-align: center;
    padding: 10px;
}

/* 头像 */
.avatar {
    width: 40px;
}

/* 电影列表 */
.movie-list {
    list-style-type: none;
    padding: 0;
    margin-bottom: 10px;
    box-shadow: 0 2px 5px 0 rgba(0, 0, 0, 0.16), 0 2px 10px 0 rgba(0, 0, 0, 0.12);
}

.movie-list li {
    padding: 12px 24px;
    border-bottom: 1px solid #ddd;
}

.movie-list li:last-child {
    border-bottom:none;
}

.movie-list li:hover {
    background-color: #f8f9fa;
}

/* 龙猫图片 */
.totoro {
    display: block;
    margin: 0 auto;
    height: 100px;
}

接着在页面的 <head> 标签内引入这个 CSS 文件：

templates/index.html：引入 CSS 文件

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<head>
    ...
    <link rel="stylesheet" href="{{ url_for('static', filename='style.css') }}" type="text/css">
</head>

提示 当你把 CSS 写到单独的文件后，浏览器获取到这个文件后会对其进行缓存（其他静态文件同理，比如 JavaScript 文件）。Flask 从 2.0 版本开始支持自动重载静态文件的变化，如果你使用的仍然是旧版本的 Flask，那么每当你对 CSS 文件的内容进行更新后，都需要使用下面的快捷键清除缓存：

  • Google Chrome（Mac）：Command + Shift + R
  • Google Chrome（Windows & Linux）：Ctrl + F5
  • Firefox（Mac）：Command + Shift + R
  • Firefox（Windows & Linux）：Ctrl + F5
  • Safari：Command + Option + R

最后要为对应的元素设置 class 属性值，以便和对应的 CSS 定义关联起来：

templates/index.html：添加 class 属性

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<h2>
    <img alt="Avatar" class="avatar" src="{{ url_for('static', filename='images/avatar.png') }}">
    {{ name }}'s Watchlist
</h2>
...
<ul class="movie-list">
    ...
</ul>
<img alt="Walking Totoro" class="totoro" src="{{ url_for('static', filename='images/totoro.gif') }}">

运行截图

totoro avatar

四、数据库

使用 SQLAlchemy 操作数据库

为了简化数据库操作，我们将使用 SQLAlchemy——一个 Python 数据库工具（ORM，即对象关系映射）。借助 SQLAlchemy，你可以通过定义 Python 类来表示数据库里的一张表（类属性表示表中的字段 / 列），通过对这个类进行各种操作来代替写 SQL 语句。这个类我们称之为模型类，类中的属性我们将称之为字段。

Flask 有大量的第三方扩展，这些扩展可以简化和第三方库的集成工作。我们下面将使用一个叫做 Flask-SQLAlchemy 的扩展来集成 SQLAlchemy。

但是我的开发更喜欢用MySQL数据库或者SqlServer，这里不对这个数据库进行过多介绍。

使用MySQL数据库

在python中，可以使用pymysql库进行数据库操作

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# 安装pymysql
pip install pymysql

在mysql数据库中新建

image-20240716235643515

编写一个mysql配置类

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import pymysql
from pymysql import cursors
class DbConfig:
    def __init__(self):
        self.conn = pymysql.connect(
            host='127.0.0.1',  # 主机名（或IP地址）
            port=3306,  # 端口号，默认为3306
            user='root',  # 用户名
            password='123456',  # 密码
            charset='utf8mb4',  # 设置字符编码
            autocommit=True,  # 自动提交更改
            database='flask_study',  # 数据库名称
            cursorclass=cursors.DictCursor  # 转换成字典格式输出
        )
        self.cursor = self.conn.cursor()

    def findUser(self):
        self.cursor.execute('select * from user where id=1')
        users = self.cursor.fetchall()
        return users

    def findMovies(self):
        self.cursor.execute('select * from movies')
        movies = self.cursor.fetchall()
        return movies

    def __del__(self):
        self.cursor.close()
        self.conn.close()

在使用数据的时候可以像下面这样写

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name = DbConfig().findUser()[0]['username']
movies = DbConfig().findMovies()

完整的代码：

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import pymysql
from flask import Flask, render_template
from pymysql import cursors


class DbConfig:
    def __init__(self):
        self.conn = pymysql.connect(
            host='127.0.0.1',  # 主机名（或IP地址）
            port=3306,  # 端口号，默认为3306
            user='root',  # 用户名
            password='123456',  # 密码
            charset='utf8mb4',  # 设置字符编码
            autocommit=True,  # 自动提交更改
            database='flask_study',  # 数据库名称
            cursorclass=cursors.DictCursor  # 转换成字典格式输出
        )
        self.cursor = self.conn.cursor()

    def findUser(self):
        self.cursor.execute('select * from user where id=1')
        users = self.cursor.fetchall()
        return users

    def findMovies(self):
        self.cursor.execute('select * from movies')
        movies = self.cursor.fetchall()
        return movies

    def __del__(self):
        self.cursor.close()
        self.conn.close()


app = Flask(__name__)


@app.route('/')
def index():
    name = DbConfig().findUser()[0]['username']
    movies = DbConfig().findMovies()
    return render_template('index.html', name=name, movies=movies)


if __name__ == '__main__':
    app.run(debug=True)

运行截图

大体上就是这个样子了

这种开发满足了基本需求，开发周期短，但是想要好看的页面，可以使用json数据做一个前后端分离或者整合的项目。

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