написать веб приложение на python
Введение в создание веб-приложений на Python
В создании веб-приложений часто требуется использование различных фреймворков. В данной статье речь пойдет именно о них.
С помощью фреймворков разработка больших надежных обслуживаемых веб-приложений становится намного проще. Также она уберегает разработчиков от повторного написания одного и того же кода снова и снова.
С помощью фреймворка вы можете реализовать большинство этих функций.
Например, фреймворк Flask не поддерживает базы данных. Для их использования потребуется отдельный модуль. А вот фреймворк Django по умолчанию поддерживает базы данных.
Зачем использовать фреймворки при создании веб-приложений?
Зачастую у нас нет времени на решение тех проблем, которые были решены до нас. И тут на помощь приходят фреймворки. С другой стороны, если вы опытный веб-разработчик, фреймворк может предоставлять не весь спектр функций, который требуется.
Какие существуют фреймворки Python?
Django и Flask – самые популярные веб-фреймворки. Однако ознакомиться с другими фреймворками не помешает.
Вот некоторые из них:
Django
Доступ к базе данных осуществляется через объектно-реляционное преобразование: вы определяете свои модели данных в Python, и Django начинает работать с реляционными системами управления базами данных (СУБД). Однако, если вам нужно, вы можете написать свои собственные SQL-запросы в Django. Также в этом фреймворке поддерживается маршрутизация URL-адресов.
Если вы хотите узнать о Django побольше, прочтите это.
Знаете ли вы, что такие сайты, как NASA, BitBucket и Pinterest были написаны с помощью Django?
Flask
Flask очень прост и интуитивно понятен:
Платформа поддерживает маршрутизацию URL-адресов, шаблоны (с Jinja2), управление сеансами и имеет некоторые фишки в области безопасности.
Если вы хотите узнать о Flask побольше, прочтите это.
Знаете ли вы, что изначально Flask был придуман как первоапрельская шутка?
Создаём веб при помощи Python
Вопреки распространенному мнению, Python полезен не только для обработки данных и скриптов. Посмотрите на рейтинг портала HotFrameworks.com, и вы увидите, что пятый по популярности веб-фреймворк создан для работы с Python.
Python и веб-разработка
При разработке веб-приложения Python в основном используется для обработки бэк-энд и маршрутизации, где в роли конкурентов у него PHP и Ruby. Веб-страницы все равно необходимо отображать с использованием HTML и CSS, а функциональная часть фронтэнда по-прежнему выполняется на JavaScript. Если вам интересен этот язык, то рекомендуем начать его изучения с бесплатного интенсива по основам Python.
В зависимости от того, какой фреймворк Python вы используете, взаимодействия могут существенно упрощаться. Например, Django имеет систему шаблонов для написания специальных HTML-файлов, которые могут вставлять код Python и взаимодействовать с данными из бэк-энда.
Такой тип взаимодействия называется full-stack фреймворком. С его помощью вы можете работать с системами, обрабатывающими HTTP-запросы, хранилищами баз данных, шаблонами веб-страниц, запросами маршрутизации и т. д. С другой стороны, есть и не full-stack фреймворки, которые также называют микрофреймворками, которые обрабатывают только базовую логику. А для сторонних работ они должны быть объединены со сторонними базами данных, шаблонизаторами и т. д.
В общем, full-stack фреймворки имеют более крутые кривые обучения и заставляют вас принимать множество решений относительно структуры, но предоставляют все, что вам нужно. Микрофреймворки могут быть изучены в кратчайшие сроки и являются более гибкими, но вам, скорее всего, каждый раз придётся изобретать велосипед.
Python против других языков
Если вы следите за текстами в нашем блоге, то уже имеете представление о популярных JavaScript-фреймворках, например, React или Angular. Они стремительно развиваются, особенно среди новичков. Многие думают: «Если мне нужен JavaScript для внешнего интерфейса, почему бы не использовать JavaScript для back-end?» И это действительно имеет смысл. А взгляните на PHP — он существует уже много десятилетий, его окружает большое количество документации, он востребован. Тоже вполне себе логичный вариант для back-end.
Большинство актуальных задач веба вы можете решить с использованием любого языка. Единственное, что действительно важно — это то, насколько удобно вам лично его использовать. Если язык вам не подходит, вы просто изучите другой и продолжите своё дело.
Но отказаться от Python вам будет очень непросто, ведь для любви к нему есть минимум 5 причин.
Python и фреймворки
Чтобы заняться веб-разработкой с использованием Python, вам следует серьезно рассмотреть возможность использования одного из следующих фреймворков. Каждый из них по-своему хорош, проверен временем и тысячами программистов. Поэтому будьте уверены, что существенных проблем с официальной поддержкой, сообществами или документацией не возникнет.
Django — пожалуй, самый известный и популярный фреймворк для веб-разработки с использованием Python. Он поставляется с десятками встроенных модулей, прекрасно собранных и безупречно взаимодействующих друг с другом. Сначала вам потребуется немного времени, чтобы понять алгоритм создания веб-приложений, освоить внутренние структуры на Django. Но как только вы поймёте что к чему, быстрая разработка не станет проблемой. И да, если вы хотите работать веб-разработчиком на Python, знание Django — часто единственный путь.
Главный плюс Django — с его помощью ваше приложение очень хорошо масштабируется. По мере того, как в процессе разработки оно будет становится все больше и больше, с Django вам будет куда проще поддерживать организованность, чем с любым другим Python-фреймворком. Кстати, Django — фреймворк с открытым исходным кодом, со всеми вытекающими.
Flask — микрофреймворк, в некотором роде являющийся полном противоположностью Django. Он будет прост и понятен новичку, но обеспечит лишь базовый уровень возможностей, в то время как основную функциональность на себя должны будут взять сторонние интегрированные компоненты. Соответственно полного погружения в предмет Flask вам не подарит, лишь общее представление.
То есть если вы знаете, как и что вам необходимо использовать для реализации задумки, то Flask может стать тем минимальным клеем, что соберёт все воедино. Но если у вас нет ни опыта работы, ни понимания того, как должно функционировать будущее приложение, то Flask — далеко не лучший выбор.
Pyramid — это некий компромиссе между Django и Flask. Данный фреймворк не так функционален, как Django, и не так упрям, как Flask, но прост, удобен и вполне достаточен для организации большинства веб-приложений. Здесь есть большая библиотека официальных и неофициальных плагинов, с помощью которых вы сможете реализовать все задумки для вашего проекта.
Python и реальная жизнь
Если вы дочитали текст до данного раздела, то наверняка хотите увидеть реальные примеры веб-применения Python. Что ж, загибайте пальцы или открывайте новые закладки, кому как удобно: YouTube, Instagram, DropBox, Google, Reddit, Pinterest, FireFox, NASA, Quora и многие-многие другие. Да, где-то Python используется лишь частично, где-то и вовсе его стараются заменять более новыми языками, но влияние на веб у змеиного языка по-прежнему очень велико.
Python и обучение
Теперь остаётся лишь один вопрос: «Где обучиться?». С этим, к счастью, на нашем портале проблем никаких. Хотите — приобретайте целую профессию «Программист Python», хотите лишь отдельный курс «Python. Уровень 1» или «Python. Уровень 2», а хотите просто заручитесь помощью хорошей книги, например из списка «8 книг по Python для начинающих».
Пускай это прозвучит немного пафосно, но мы живём в золотой век веб-разработки. Веб-технологии никогда не были такими изысканными и гибкими, как сегодня. Если вы хотите создать качественный веб-сайт или веб-приложение, вы без труда найдёте массу инструментов для реализации любых своих задумок. И один из них — Python.
Вопреки распространенному мнению, Python полезен не только для обработки данных и скриптов. Посмотрите на рейтинг портала HotFrameworks.com, и вы увидите, что пятый по популярности веб-фреймворк создан для работы с Python.
Python и веб-разработка
При разработке веб-приложения Python в основном используется для обработки бэк-энд и маршрутизации, где в роли конкурентов у него PHP и Ruby. Веб-страницы все равно необходимо отображать с использованием HTML и CSS, а функциональная часть фронтэнда по-прежнему выполняется на JavaScript. Если вам интересен этот язык, то рекомендуем начать его изучения с бесплатного интенсива по основам Python.
В зависимости от того, какой фреймворк Python вы используете, взаимодействия могут существенно упрощаться. Например, Django имеет систему шаблонов для написания специальных HTML-файлов, которые могут вставлять код Python и взаимодействовать с данными из бэк-энда.
Такой тип взаимодействия называется full-stack фреймворком. С его помощью вы можете работать с системами, обрабатывающими HTTP-запросы, хранилищами баз данных, шаблонами веб-страниц, запросами маршрутизации и т. д. С другой стороны, есть и не full-stack фреймворки, которые также называют микрофреймворками, которые обрабатывают только базовую логику. А для сторонних работ они должны быть объединены со сторонними базами данных, шаблонизаторами и т. д.
В общем, full-stack фреймворки имеют более крутые кривые обучения и заставляют вас принимать множество решений относительно структуры, но предоставляют все, что вам нужно. Микрофреймворки могут быть изучены в кратчайшие сроки и являются более гибкими, но вам, скорее всего, каждый раз придётся изобретать велосипед.
Python против других языков
Если вы следите за текстами в нашем блоге, то уже имеете представление о популярных JavaScript-фреймворках, например, React или Angular. Они стремительно развиваются, особенно среди новичков. Многие думают: «Если мне нужен JavaScript для внешнего интерфейса, почему бы не использовать JavaScript для back-end?» И это действительно имеет смысл. А взгляните на PHP — он существует уже много десятилетий, его окружает большое количество документации, он востребован. Тоже вполне себе логичный вариант для back-end.
Большинство актуальных задач веба вы можете решить с использованием любого языка. Единственное, что действительно важно — это то, насколько удобно вам лично его использовать. Если язык вам не подходит, вы просто изучите другой и продолжите своё дело.
Но отказаться от Python вам будет очень непросто, ведь для любви к нему есть минимум 5 причин.
Python и фреймворки
Чтобы заняться веб-разработкой с использованием Python, вам следует серьезно рассмотреть возможность использования одного из следующих фреймворков. Каждый из них по-своему хорош, проверен временем и тысячами программистов. Поэтому будьте уверены, что существенных проблем с официальной поддержкой, сообществами или документацией не возникнет.
Django — пожалуй, самый известный и популярный фреймворк для веб-разработки с использованием Python. Он поставляется с десятками встроенных модулей, прекрасно собранных и безупречно взаимодействующих друг с другом. Сначала вам потребуется немного времени, чтобы понять алгоритм создания веб-приложений, освоить внутренние структуры на Django. Но как только вы поймёте что к чему, быстрая разработка не станет проблемой. И да, если вы хотите работать веб-разработчиком на Python, знание Django — часто единственный путь.
Главный плюс Django — с его помощью ваше приложение очень хорошо масштабируется. По мере того, как в процессе разработки оно будет становится все больше и больше, с Django вам будет куда проще поддерживать организованность, чем с любым другим Python-фреймворком. Кстати, Django — фреймворк с открытым исходным кодом, со всеми вытекающими.
Flask — микрофреймворк, в некотором роде являющийся полном противоположностью Django. Он будет прост и понятен новичку, но обеспечит лишь базовый уровень возможностей, в то время как основную функциональность на себя должны будут взять сторонние интегрированные компоненты. Соответственно полного погружения в предмет Flask вам не подарит, лишь общее представление.
То есть если вы знаете, как и что вам необходимо использовать для реализации задумки, то Flask может стать тем минимальным клеем, что соберёт все воедино. Но если у вас нет ни опыта работы, ни понимания того, как должно функционировать будущее приложение, то Flask — далеко не лучший выбор.
Pyramid — это некий компромиссе между Django и Flask. Данный фреймворк не так функционален, как Django, и не так упрям, как Flask, но прост, удобен и вполне достаточен для организации большинства веб-приложений. Здесь есть большая библиотека официальных и неофициальных плагинов, с помощью которых вы сможете реализовать все задумки для вашего проекта.
Python и реальная жизнь
Если вы дочитали текст до данного раздела, то наверняка хотите увидеть реальные примеры веб-применения Python. Что ж, загибайте пальцы или открывайте новые закладки, кому как удобно: YouTube, Instagram, DropBox, Google, Reddit, Pinterest, FireFox, NASA, Quora и многие-многие другие. Да, где-то Python используется лишь частично, где-то и вовсе его стараются заменять более новыми языками, но влияние на веб у змеиного языка по-прежнему очень велико.
Python и обучение
Теперь остаётся лишь один вопрос: «Где обучиться?». С этим, к счастью, на нашем портале проблем никаких. Хотите — приобретайте целую профессию «Программист Python», хотите лишь отдельный курс «Python. Уровень 1» или «Python. Уровень 2», а хотите просто заручитесь помощью хорошей книги, например из списка «8 книг по Python для начинающих».
Начало работы с Python для разработки веб-приложений в Windows
Ниже приведено пошаговое руководство по началу работы с Python для веб-разработки в Windows с помощью подсистемы Windows для Linux (WSL).
Настройка среды разработки
При создании веб-приложений мы рекомендуем установить Python на WSL. Многие руководства и инструкции для разработки веб-приложений на Python написаны для пользователей Linux и поэтому они используют средства упаковки и установки на основе Linux. Большинство веб-приложений также развертываются в Linux, поэтому это обеспечит согласованность между рабочими средами и средами разработки.
Если вы используете Python не для разработки веб-приложений, мы рекомендуем установить Python непосредственно на Windows 10 с помощью Microsoft Store. WSL не поддерживает рабочих столов или приложения с графическим пользовательским интерфейсом (например, PyGame, Gnome, KDE и т. д.). В этих случаях установите и используйте Python непосредственно в Windows. Если у вас нет опыта работы в Python, ознакомьтесь с нашим руководством: Get started using Python on Windows for beginners (Приступая к работе с Python в Windows для начинающих). Если вы заинтересованы в автоматизации общих задач в операционной системе, ознакомьтесь с нашим руководством: Начало работы с Python в Windows для создания сценариев и автоматизации В некоторых расширенных сценариях может потребоваться загрузка определенного выпуска Python непосредственно из python.org или установка альтернативы, например Anaconda, Jython, PyPy, WinPython, IronPython и т. д. Мы рекомендуем это только в том случае, если вы более продвинутый программист на Python и у вас есть конкретная причина выбрать альтернативную реализацию.
Установка подсистемы Windows для Linux
WSL позволяет запускать среду командной строки GNU/Linux, интегрированную непосредственно с Windows и вашими любимыми инструментами, такими как Visual Studio Code, Outlook и т. д. Мы обычно рекомендуем использовать WSL 2 для веб-разработки на Python.
Чтобы включить и установить WSL 2, см. документацию по установке WSL. Эти инструкции включают возможность выбора дистрибутива Linux (например, Ubuntu).
Установите новый Терминал Windows из Microsoft Store. В нем вы можете использовать несколько вкладок (для быстрого перехода между несколькими командным строками Linux, командной строкой Windows, PowerShell, Azure CLI и т. д.), создавать пользовательские сочетания клавиш (для открытия и закрытия вкладок, копирования и вставки и т. п.), а также применять функцию поиска и настраивать пользовательские темы (цветовые схемы, стили и размеры шрифтов, а также фоновое изображение, размытие и прозрачность). Подробнее.
Настройка Visual Studio Code
Воспользуйтесь преимуществами IntelliSense, Linting, поддержки отладки, фрагментов кодаи модульного тестирования с помощью VS Code. VS Code хорошо интегрируется с подсистемой Windows для Linux, предоставляя встроенные терминалы для создания комплексного рабочего процесса между редактором кода и командной строкой, в дополнение к поддержке Git для управления версиями с общими командами Git (добавление, фиксация, принудительная отправка, извлечение), встроенными непосредственно в пользовательский интерфейс.
Скачивание и установка VS Code для Windows. VS Code также доступен для Linux, но подсистема Windows для Linux не поддерживает приложения с графическим пользовательским интерфейсом, поэтому нам нужно установить его в Windows. Не волнуйтесь, вы по-прежнему сможете выполнить интеграцию с командной строкой и инструментами Linux с помощью расширения Remote — WSL.
Установите расширение Remote — WSL в VS Code. Это позволит вам использовать WSL в качестве интегрированной среды разработки и обеспечит совместимость и путь к ней. Подробнее.
Создание нового проекта
Давайте создадим новый каталог проекта в файловой системе Linux (Ubuntu), который затем будет работать с приложениями и инструментами Linux с помощью VS Code.
Закройте VS Code и откройте Ubuntu 18.04 (командная строка WSL), перейдя в меню Пуск (нижний левый значок Windows) и введя: «Ubuntu 18.04».
Установка Python, pip и venv
Создание виртуальной среды
Использование виртуальных сред — рекомендуемая лучшая методика для проектов разработки Python. Создав виртуальную среду, можно изолировать средства проекта и избежать конфликтов версий с инструментами для других проектов. Например, вы можете обслуживать старые веб-проекты, для которых требуется веб-платформа Django 1.2, но тогда новый проект будет сопровождаться Django 2.2. Если вы обновляете Django глобально, за пределами виртуальной среды, позже вы можете столкнуться с некоторыми проблемами управления версиями. В дополнение к предотвращению случайных конфликтов управления версиями, виртуальные среды позволяют устанавливать пакеты и управлять ими без прав администратора.
Открытие окна «WSL —удаленный доступ»
VS Code использует расширение «Удаленный доступ-WSL» (установлено ранее), чтобы использовать подсистему Linux как удаленный сервер. Это позволяет использовать WSL в качестве интегрированной среды разработки. Подробнее.
Из Защитника Windows предупреждение системы безопасности, в котором нужно выбрать «Разрешить доступ». После открытия VS Code вы увидите индикатор «Подключение к удаленному узлу» в нижнем левом углу, сообщающий вам, что вы редактируете на WSL: Ubuntu-18.04.
Закройте терминал Ubuntu. В дальнейшем мы будем использовать терминал WSL, интегрированный в VS Code.
Откройте терминал WSL в VS Code, нажав Ctrl+` (используя символ обратного апострофа) или выбрав Представление > Терминал. После чего откроется командная строка bash (WSL), открытая в папке проекта, путь к которой вы создали в терминале Ubuntu.
Установка расширения Microsoft Python
Для «Удаленный доступ –WSL» потребуется установить все расширения VS Code. Уже установленные локально расширения VS Code не будут доступны автоматически. Подробнее.
Откройте окно расширения VS Code с помощью CTRL+SHIFT+X (или используйте меню, чтобы перейти к Вид > Расширения).
В поле Поиск расширений в Marketplace введите: Python.
Найдите расширение Python (ms-python.python) от Microsoft и нажмите зеленую кнопку Установить.
После завершения установки расширения необходимо нажать синюю кнопку Требуется перезагрузка. Это приведет к перезагрузке VS Code и отображению раздела WSL: UBUNTU-18.04 — Установлено в окне расширений VS Code, который указывает на установку расширения Python.
Запуск простой программы Python
Python — это интерпретируемый язык, поддерживающий различные типы интерпретаторов (Python2, Anaconda, PyPy, и т. д.). VS Code должен по умолчанию использоваться интерпретатором, связанным с вашим проектом. Если у вас есть причина для его изменения, выберите интерпретатор, отображаемый в данный момент в синей строке в нижней части окна VS Code, или откройте Палитру команд. (Ctrl+Shift+P) и введите команду Python: Select Interpreter (Python: выбор интерпретатора). На экране появится список установленных интерпретаторов Python. Using Python environments in VS Code(Использование сред Python в VS Code).
Теперь мы создадим и запустим простую программу Python в качестве тестовой и убедимся, что выбрали правильный интерпретатор Python.
Откройте окно проводника VS Code, введя Ctrl+Shift+E (или воспользуйтесь меню для перехода к Представление > Обозреватель).
Откройте встроенный терминал WSL, если он еще не открыт, введя Ctrl+Shift+` и убедитесь, что папка проекта python HelloWorld выбрана.
Вставьте этот код Python в файл test.py, после чего сохраните файл (Ctrl+S):
Чтобы запустить только что созданную программу Python «Hello World», выберите файл test.py в окне обозревателя VS Code, затем щелкните файл правой кнопкой мыши, чтобы открыть меню параметров. Выберите Запустить файл Python в терминале. Или введите python test.py во встроенном окне терминала WSL, чтобы запустить программу «Hello World». Интерпретатор Python выведет «Hello World» в окне терминала.
Поздравляем. Теперь у вас есть все для создания и запуска программ Python! Теперь давайте попробуем создать приложение Hello World с помощью двух наиболее популярных веб-платформ Python: Flask и Django.
Руководство по созданию Hello World на Flask
Flask представляет собой платформу веб-приложений для Python. В этом кратком руководстве вы создадите небольшое приложение «Hello World» Flask с помощью VS Code и WSL.
Откройте Ubuntu 18.04 (командная строка WSL), перейдя в меню Пуск (левый нижний значок Windows) и напечатав: «Ubuntu 18.04».
Откройте встроенный терминал WSL (bash) в VS Code, введя Ctrl+Shift+` (папка проекта HelloWorld-Flask уже должна быть выбрана). Закройте командную строку Ubuntu, поскольку двигаясь вперед мы будем работать в терминале WSL, интегрированном с VS Code
Создайте новый файл для кода Python: touch app.py
Добавьте код в app.py, чтобы импортировать Flask и создать экземпляр объекта Flask:
Кроме того, добавьте в app.py функцию, которая возвращает содержимое, в данном случае — простую строку. Используйте декоратор app.route Flask, чтобы сопоставить маршрут URL-адреса «/» с этой функцией:
В зависимости от того, сколько разных маршрутов нужно сопоставлять с одной и той же функцией, в одной и той же функции можно использовать несколько декораторов, по одному на одну строку.
Сохраните файл app.py (CTRL+S).
Войдите в терминал, запустив приложение с помощью приведенной ниже команды.
Это приведет к запуску сервера разработки Flask. Сервер разработки ищет app.py по умолчанию. При запуске Flask вы должны увидеть результат, аналогичный приведенному ниже.
Откройте веб-браузер по умолчанию на преобразованной для просмотра странице, Ctrl+щелчок URL-адреса http://127.0.0.1:5000/ в окне терминала. В браузере должно появиться следующее сообщение:
Обратите внимание, что при посещении URL-адреса, например «/», в терминале отладки появится сообщение, показывающее HTTP-запрос:
Закройте приложение, используя в окне терминала команду CTRL+C.
Если вы хотите использовать имя файла, отличное от app.py, например program.py, определите переменную среды с именем FLASK_APP и установите ее значение для выбранного файла. Сервер разработки Flask использует значение FLASK_APP вместо файла по умолчанию app.py. Дополнительные сведения см. в документации по интерфейсу командной строки Flask.
Поздравляем, вы создали веб-приложение Flask с помощью Visual Studio Code и подсистемы Windows для Linux! Более подробное руководство по использованию VS Code и Flask см. в разделе Руководство по Flask в Visual Studio Code.
Руководство по созданию Hello World на Django
Django представляет собой платформу веб-приложений для Python. В этом кратком руководстве вы создадите небольшое приложение «Hello World» Django с помощью VS Code и WSL.
Откройте Ubuntu 18.04 (командная строка WSL), перейдя в меню Пуск (левый нижний значок Windows) и напечатав: «Ubuntu 18.04».
Откройте встроенный терминал WSL (bash) в VS Code, введя Ctrl+Shift+` (папка проекта HelloWorld-Django уже должна быть выбрана). Закройте командную строку Ubuntu, поскольку двигаясь вперед мы будем работать в терминале WSL, интегрированном с VS Code
Затем выполните следующую команду, чтобы создать проект Django:
Ctrl+click URL-адрес http://127.0.0.1:8000/ в окне вывода терминала, чтобы открыть для этого адреса браузер по умолчанию. Если Django установлен правильно и проект является допустимым, вы увидите страницу по умолчанию. В окне вывода терминала VS Code также отображается журнал сервера.
Теперь, чтобы создать приложение Django, запустите административную команду служебной программы startapp в папке проекта (где находится manage.py ):
Измените hello/views.py в соответствии с приведенным ниже кодом, который создает одно представление для домашней страницы приложения:
Сохраните все измененные файлы.
Поздравляем, вы создали веб-приложение Django с помощью VS Code и подсистемы Windows для Linux! Более подробное руководство по использованию VS Code и Django см. в разделе Руководство по Django в Visual Studio Code.