Flask 链接 Redis 数据库

本节使用 Flask 完成一个访问 Redis 数据库的例子，通过浏览器向用户提供界面，在服务端使用 Flask 完成增、删、改、查 Redis 数据库的操作。

传统的关系数据库在超大规模和高并发类型的 web2.0 纯动态网站已经显得力不从心，暴露了很多难以克服的问题，而非关系型的数据库则由于其本身的特点得到了非常迅速的发展。Redis 是是一个高性能的 key-value 数据库，可以有效应对高并发、大数据量访问的难题。

1. 程序功能介绍

程序提供了如下功能：

向 Redis 数据库中插入一条数据；
向 Redis 数据库中批量插入多条数据；
从 Redis 数据库中删除指定数据；
修改 Redis 数据库中的现有数据；
从 Redis 数据库中查询所有的数据。

用户通过浏览器对 Redis 数据库进行操作，界面如下所示：

图片描述

2. 源程序下载

点击下载本节的例子代码。

例子包括 3 个源文件，如下表所示：

源文件	说明
`app.py`	Flask 后端程序，对 Redis 数据库进行操作
templates/index.html	首页模板，提供增、删、改、查的操作界面
templates/query.html	查询结果模板，返回当前数据库中的内容

3. 首页模板

首页模板 templates/index.html 展示了对 Redis 数据库增、删、改、查的操作界面，templates/index.html 分为 5 个部分：

3.1 查询数据

<html>
<head>
<Meta charset="UTF-8">
</head>
<body>

<h2>查询数据</h2>
<form action="/query", method="post">
    <input type="submit" value="查询">
</form>

在第 2 行，定义表单 form 描述了查询数据的界面，使用 POST 方法提交给服务端的 /query 页面进行处理。

3.2 插入数据

<h2>插入数据</h2>
<form action="/insert", method="post">
    <input type="text" name="key" placeholder="键名">
    <input type="text" name="value" placeholder="键值">
    <input type="submit" value="插入">
</form>

在第 2 行，定义表单 form 描述了插入数据的界面，使用 POST 方法提交给服务端的 /insert 页面进行处理；在第 3 行和第 4 行，表单中包含有两个字段 key 和 value，作为插入 Redis 数据库的键和值。

3.3 批量插入数据

<h2>批量插入数据</h2>
<form action="/insertMulti", method="post">
    <input type="text" name="keyA" placeholder="键名">
    <input type="text" name="valueA" placeholder="键值">
    <br>
    <input type="text" name="keyB" placeholder="键名">
    <input type="text" name="valueB" placeholder="键值">
    <input type="submit" value="插入">
</form>

在第 2 行，定义表单 form 描述了插入数据的界面，使用 POST 方法提交给服务端的 /insertMulti 页面进行处理；在第 3 行和第 4 行，表单中包含有两个字段 keyA 和 valueA；在第 6 行和第 7 行，表单中包含有两个字段 keyB 和 valueB；这两组键值对：keyA 和 valueA、keyB 和 valueB 会被批量插入到 Redis 数据库。

3.4 删除数据

<h2>删除数据</h2>
<form action="/delete", method="post">
    <input type="text" name="key" placeholder="键名">
    <input type="submit" value="删除">
</form>

<h2>删除所有数据</h2>
<form action="/deleteall", method="post">
    <input type="submit" value="删除">
</form>

在第 2 行，定义表单 form 描述了删除数据的界面，使用 POST 方法提交给服务端的 /delete 页面进行处理；在第 3 行，表单中包含字段 key，指定被删除的键。

在第 8 行，定义表单 form 描述了删除所有数据的界面，使用 POST 方法提交给服务端的 /deleteall 页面进行处理。

3.5 修改数据

<h2>修改数据</h2>
<form action="/update", method="post">
    <input type="text" name="key" placeholder="键名">
    <input type="text" name="value" placeholder="键值">
    <input type="submit" value="修改">
</form>

</body>
</html>

在第 2 行，定义表单 form 描述了修改数据的界面，使用 POST 方法提交给服务端的 /update 页面进行处理；在第 3 行和第 4 行，表单中包含有两个字段 key 和 value，作为修改 Redis 数据库的键和值。

4. 查询结果模板

查询结果页面返回 Redis 数据库中全部的键值对，页面模板文件 templates/query.html 的内容如下：

<html>
<head>
<Meta charset="UTF-8">
</head>

<body>
<h1>全部的键值对</h1>
<table border=1 cellpadding=0>
    <tr>
        <td>键</td>
        <td>值</td>
    </tr>
    {% for key in dict %}
    <tr> 
        <td>{{ key }}</td>
        <td>{{ dict[key] }}</td>
    </tr> 
    {% endfor %}
</table>
<br>
<a href="/">返回主页</a>
</body>
</html>

在第 8 行，定义了一个 table，使用 table 显示全部的键值对，table 包含 2 列，第 1 列显示键，第 2 列显示值；在第 13 行，Flask 程序传递给页面模板一个参数 dict，参数 dict 包含有 Redis 数据库的键值对，使用 for 循环显示 dict 中的键值对。

假设 Redis 数据库中包括 3 个键值对：

‘www’:‘WWW’；
‘imooc’:‘IMOOC’；
‘com’:‘COM’。

则 /query 界面如下图所示：

图片描述

5. 后端 Flask 程序

服务端的 Flask 程序 app.py 提供了对 Redis 数据库增、删、改、查的操作。

5.1 安装相关模块

flask 操作 Redis 数据库需要使用 redis 第三方模块，redis 需要单独安装，如果你的环境中没有 redis，可以使用下面这条命令安装：

$ pip3 install redis

5.2 引入相关模块

#!/usr/bin/python3
from flask import Flask, render_template, request
import redis

app = Flask(__name__)
db = redis.Redis(host='localhost', decode_responses=True)

首先引入模块 flask 和 redis，其中 flask.request 对象用于获取表单参数。

在第 6 行，创建 Redis 数据库连接对象，在默认情况下，Redis 数据库返回的结果是字节，通过设定参数 decode_responses=True 使 Redis 返回字符串。

5.2 展示首页面

@app.route('/')
def index():
    return render_template('index.html')

访问首页面时，使用函数 index () 进行处理，函数 index () 渲染模板文件 index.html。

5.3 查询数据

@app.route('/query', methods = ['post'])
def query():
    keys = db.keys()
    dict = {}
    for key in keys:
        value = db.get(key)
        dict[key] = value
    return render_template('query.html', dict = dict)

用户查询数据时，通过 POST 方法将表单提交给 /query 页面，Flask 应用将请求转发给函数 query () 处理。

函数 query () 通过调用 db.keys () 获取 Redis 数据库中所有的键，调用 db.get (key) 获取键对应的值，创建一个字典 dict 存储查询结果，最后将 dict 作为参数传递给模板 query.html，模板 query.html 以 table 的形式展现键值对，如下图所示：

图片描述

5.4 插入数据和修改数据

@app.route('/insert', methods = ['post'])
@app.route('/update', methods = ['post'])
def insert():
    key = request.form['key']
    value = request.form['value']
    db.set(key, value)
    return query()

在 Redis 数据库中，插入数据和修改数据使用相同的操作，因此可以使用相同的函数处理插入数据和修改数据。在第 3 行，定义了函数 insert，它是两个页面的处理函数：

用户插入单条数据时，通过 POST 方法将表单提交给 /insert 页面，Flask 应用将请求转发给函数 insert () 处理；
用户修改数据时，通过 POST 方法将表单提交给 /update 页面，Flask 应用将请求转发给函数 insert () 处理。

通过 request.form [‘key’] 获取表单中的 key 字段，通过 request.form [‘key’] 获取表单中的 value 字段，使用 db.set (key, value) 将键值对插入到 Redis 数据库中。

最后，调用函数 query () 返回数据库查询的结果，结果会显示出新插入的键值对。

@app.route('/insertMulti', methods = ['post'])
def insertMulti():
    keyA = request.form['keyA']
    valueA = request.form['valueA']
    keyB = request.form['keyB']
    valueB = request.form['valueB']
    db.mset({keyA:valueA, keyB:valueB})
    return query()

用户插入多条数据时，通过 POST 方法将表单提交给 /insertMulit 页面，Flask 应用将请转发给函数 insertMulti () 处理。表单中包含有 2 组键值对：keyA 与 valueA、keyB 与 valueB，使用 db.mset ({keyA:valueA, keyB:valueB}) 将这 2 组键值对批量插入到 Redis 数据库中。

最后，调用函数 query () 返回数据库查询的结果，即数据库当前包含有哪些键值对。

5.5 删除数据

@app.route('/delete', methods = ['post'])
def delete():
    key = request.form['key']
    db.delete(key)
    return query()

用户删除单条数据时，通过 POST 方法将表单提交给 /delete 页面，Flask 应用将请转发给函数 delete () 处理。函数 delete () 调用 db.delete (key) 删除数据库中指定的键。

最后，调用函数 query () 返回数据库查询的结果，即数据库当前包含有哪些键值对。

@app.route('/deleteall', methods = ['post'])
def deleteall():
    db.flushall()
    return query()

用户删除全部数据时，通过 POST 方法将表单提交给 /deleteall 页面，Flask 应用将请转发给函数 deleteall () 处理。函数 deleteall () 调用 db.flushall () 删除数据库中全部的键值对。

最后，调用函数 query () 返回数据库查询的结果，即数据库当前包含有哪些键值对。

5.6 启动 Flask 程序

最后调用 app.run () 启动 Flask 程序：

app.run()

6. 小结

本节讲解了访问 redis 数据库的相关 API，使用思维导图概括如下：

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