Python项目Flask ipv6双栈支持改造

一、背景

  Flask 是一个微型的（轻量）使用Python 语言开发的 WSGI Web 框架（一组库和模块），基于Werkzeug WSGI工具箱/库和Jinja2 模板引擎，当然，Python的WEB框架还有：Django、Tornado、Webpy，这暂且不提。 Flask使用BSD授权。 Flask也被称为microframework（微框架），Flask 的目标是保持核心简单而又可扩展，即它采用了简单的核心，缺省情况下， Flask 不包含数据库抽象层、表单验证或者其他已有的库可以处理的东西，其他的功能可用Flask-extension增加：ORM、窗体验证工具、文件上传、各种开放式身份验证技术等就行Flask原生一样。由于这些特性，它使用简单，自由性强，可以帮助用户很方便得快捷搭建自己的web服务器，被广泛应用，尤其适合构建小到中型规模的Web应用。 另外，Flask支持RESTful ，Flask很容易使用RESTful API，可以轻松地创建RESTful Web服务。Flask与别的框架（尤其是采用其他编程语言的框架）的不同之处在于：它没有绑定诸如数据库查询或者表单处理等功能库，以及它们所组成的整个生态系统。它倾向于对这些功能的实现方式不做任何限定,让开发者更专注于核心代码，随需扩展。下图是场景的一种Flask Web架构：

  现场业务场景中采用如上图类似的架构，也通过gunicorn管理Flask web项目，对外提供服务；但是集团要求，要全部实现ipv6（三级ipv6实现：浏览器内转三级功能，都完成支持ipv6）；现场发现Flask web应用并没监听ipv6地址，Gunicore也未监听；那如何配置呢，最终实现IPv4/6双栈支持。

现场环境版本： Python3.6.3和2.7.18、Werkzeug (0.16.0)、tensorflow (1.6.0)、numpy (1.18.0)、wheel (0.33.6)
、wrapt (1.11.2)、setuptools (42.0.2)、six (1.13.0)、opencv-python (4.1.2.30)、pandas (0.25.3)、Jinja2 (2.10.3)、gunicorn (19.9.0)、gevent (1.3.5)、Flask (1.1.1)、Click (7.0)、backports.lzma (0.0.14)、

相关资源链接：jinja、Flask中文文档、Flask英文文档、python-docx、pandas、sourceforge、codingdict编程字典、pytorch中文、numpy中文、numpy文档、python3、Flask中文文档、Flask介绍、Flask快速指南、Flask GitHub、Flask三方文档、gunicorn配置指导、前端入门和进阶学习笔记、Flask官方文档

二、Flask框架及说明

2.1、相关概念回顾

WSGI：即Web服务器网关接口(WSGI)， 它是Web服务器和Web应用程序之间通用接口的规范。已被采纳为Python Web应用程序开发的标准。WSGI将Web服务分成两个部分：服务器和应用程序。WGSI服务器只负责与网络相关的两件事：接收浏览器的HTTP请求、向浏览器发送HTTP应答；而对HTTP请求的具体处理逻辑，则通过调用WSGI应用程序进行。Python使用wsgi网关进行Web开发，flask基于wsgi网关，flask中实例的app，也称之为一个wsgi 应用。

WERKZEUG：它是一个WSGI工具包，实现了请求，响应对象和其他实用程序功能。 这可以在其上构建Web框架。 Flask框架使用Werkzeug作为其一个基础模块之一。

Jinja2：它是Python的流行模板引擎。 网页模板系统将模板与特定的数据源结合起来就能呈现出动态网页。

Python的框架基本都是MTV的：

M：Models 模型层,负责数据库建模 与数据库打交道
T：Templates 模板层,用于处理用户显示的网页内容
V：Views：视图层，负责业务逻辑，并在适当时候调用Model和Template，用于处理与用户交互的部分，处理用户的请求并给出响应内容。
URL分发器：将一个个URL的页面请求分发给不同的View处理，View再调用相应的Model和Template

当Flask Web项目运行时, 如果接收到前端的请求时通过控制层解析并且匹配route路由找到相应的视图函数之后执行业务层逻辑的处理, 在业务逻辑处理的时候如有需要便可以快速调用REST API接口以对接特定的服务；当有需要操作数据库时便可以交给数据层处理, 数据库的操作可调用ORM模型将数据库内容实例化成对象来完成数据访问。

而其他语言框架多采用MVC架构：

M：Models 模型层，负责业务对象和数据库的关系映射(ORM)。
V：Wiews 视图层，用处处理用户显示的内容的，等同于MTV的 T
C：Controller：控制器，处理用户的请求与响应等同于MTV的 V

三个部分的关系示意图如下：

Flask框架的一些概念：

1.应用程序对象：应用程序对象是Flask应用程序的核心对象。它是一个Flask类的实例。应用程序对象是用于创建Web应用程序的主要接口。

2.上下文：Flask框架中有两种上下文：应用程序上下文和请求上下文。应用程序上下文为应用程序提供了一个全局上下文，而请求上下文则为每个请求提供了一个上下文。

3.路由：它是Flask应用程序中的URL映射。它指定了URL与视图函数之间的关系。

4.视图函数：视图函数是Flask应用程序中处理请求的函数。它们使用装饰器将路由绑定到函数上。

5.模板：模板是Flask应用程序中用于渲染HTML页面的文件。它们使用Jinja2模板引擎进行渲染。

6.表单：表单是Flask应用程序中用于收集用户输入数据的HTML表单。一般使用WTForms库进行验证和处理。

对比，Flask 框架主要的模块如下：

1、应用模块：Flask 的核心模块，负责创建 Flask 应用程序对象，并定义一些应用程序级别的配置和功能，负责管理整个应用程序的生命周期。它是整个 Web 应用程序的入口，负责接收 HTTP 请求并返回响应。它还负责路由、错误处理、上下文等功能。
2、路由模块：Flask 使用装饰器来定义 URL 路由和视图函数之间的映射关系。
3、视图模块：视图函数是 Flask Web 应用程序的核心，它处理 HTTP 请求并返回响应，可以返回 HTML 页面、JSON 数据等。
4、模板模块：Flask 使用 Jinja2 模板引擎来生成 HTML 页面。模板引擎提供了丰富的语法和过滤器，可以轻松地生成复杂的 HTML 页面。模板就是一个包含响应文本的文件 通常也是HTMl文件，该文件中可以包含“占位变量” 来表示动态的内容，具体值 只有在请求中才能获取 “占位变量"最后会被真实的值替换，模板最终也会被解析成响应的字符串 这一过程也称为"渲染”。默认情况下 Flask会在程序文件夹中的 templates 子文件夹中自动寻找模板，默认需要收动创建 templates 子文件夹 ，里面放HTML文件。
5、数据库模块：Flask 可以轻松地集成多种数据库，包括 MySQL、PostgreSQL、SQLite 等。
6、表单模块：Flask-WTF 是 Flask 的表单处理扩展，提供了方便的表单处理方法，可以轻松地创建表单、验证表单数据等。
7、扩展模块：Flask 的扩展模块提供了各种功能，如邮件发送、缓存、登录认证等。

其中，应用模块通常包括以下内容：

1）创建应用程序对象：使用 Flask 类创建应用程序对象。Flask 类的构造函数需要传入应用程序的名称作为参数。
2）配置应用程序：可以使用 config 属性来配置应用程序的基本属性，如调试模式、密钥、数据库连接等。
3）注册路由：使用 route 装饰器来注册 URL 路由和视图函数之间的映射关系。路由定义了 HTTP 请求的 URL 地址和视图函数之间的映射关系。
4）定义视图函数：视图函数是处理 HTTP 请求的函数，可以返回 HTML 页面、JSON 数据等。视图函数通常使用 route 装饰器定义 URL 路由。
5）上下文管理：Flask 应用程序使用上下文对象来管理：请求上下文和应用上下文。请求上下文包含了每个 HTTP 请求的相关信息，如请求头、请求参数等。应用上下文包含了应用程序的相关信息，如配置信息、数据库连接等。
6）错误处理：Flask 应用程序可以通过注册错误处理函数来处理 HTTP 请求中出现的错误，如 404 错误、500 错误等。
7）扩展管理：Flask 应用程序可以通过注册扩展对象来增加应用程序的功能，如数据库连接、缓存、邮件发送等。
8）启动应用程序：通过 run 方法启动应用程序，使其可以接收 HTTP 请求。

#导入了 Flask 类和 render_template 函数，Flask使用render_template 函数封装了Jinja2模板引擎，web网页模板需要flask内的render_template模块
from flask import Flask,render_template
#创建了一个 Flask 应用程序对象,使用了__name__ 作为应用程序的名称
app = Flask(__name__)#配置应用程序的基本属性，包括调试模式和密钥等
app.config['DEBUG'] = True
app.config['SECRET_KEY'] = 'your_secret_key'#或者单独写入待外部文件，这里调用即可
app.config.from_pyfile('config.ini')'''注册路由和视图函数；使用 @app.route() 装饰器来注册 URL 路由和视图函数之间的映射关系
定义了三个视图函数，分别对应不同的 URL 地址，对应返回不同的响应内容'''
@app.route('/')
def hello():return 'hello world'
@app.route('/user/<name>')
def user(name):    return 'Hello, %s !'  % name
#/hello/ 和 /hello/<name> 两个路由对应的是同一个视图函数，使用了 Flask 支持的多路由规则
@app.route('/hello/')
@app.route('/hello/<name>')
def hello(name=None):    return render_template('hello.html', name=name)  '''使用render_template模块来渲染模板文件，通过第二个参数传递数据变量；传入render_template()内的第一个参数是html模板名，后面的参数都是键值对；传参时是赋值式（在html内的标识）= （传入的变量名），也可以用args,把数据以key value 形式传入字典把整个字典变量名传入到html里，直接调用key即可'''#字典传入模板案例
@app.route('/')
def index():my_str = 'hello world'my_int = 123my_list = [1, 2, 3, 48, 93]my_dict = {'name': '张兰', 'age': 19