Flask基础：异常处理、请求钩子、上下文

一、抛出异常

Flask中可以主动抛出HTTP异常。
abort方法：
抛出一个给定状态代码的 HTTPException 或者 指定异常。例如用一个页面未找到异常来终止请求，就调用 abort(404)
参数：
1）code，抛出状态码 --> 该状态码必须是HTTP协议的错误状态码；
或 2）Exception，抛出异常对象 --> 能够直接抛出异常对象；

导入：
from werkzeug.exceptions import abort

例：
abort(404)
abort(500)

二、处理异常

针对不同的异常对象或错误状态码，可以进行针对性的处理。
errorhandle装饰器：

作用：注册一个错误处理程序 --> 当程序抛出指定错误状态码时，就会自动调用该装饰器所装饰的方法；

参数：
1）code，HTTP的错误状态码；
或 2）exception，异常对象；

例：
@app.errorhandler(500)
def internal_server_error(e):
    return '服务器搬家了'

@app.errorhandler(ZeroDivisionError)
def zero_division_error(e):
    return '除数不能为0'

三、请求钩子

客户端和服务器交互的过程中，有效准备工作或扫尾工作需要处理，例：
1）在请求开始时，建立数据库连接；
2）在请求开始时，根据需求进行权限校验；
3）在请求结束时，指定数据的交互格式；

Flask通过“请求钩子”实现上述需求。

请求钩子是通过装饰器的形式实现的，Flask支持如下四种请求钩子：
1）before_first_request：在处理第一个请求前执行；
2）before_request：在每次请求前执行，如果在某修饰的函数中返回了一个响应，视图函数将不再被调用
3）after_request：如果没有抛出错误，在每次请求后执行

接收一个参数：视图函数做出的响应。
在此函数中可以对响应值在返回之前做最后一步修改处理
需要将参数中的响应在此参数中进行返回

4）teardown_request：在每次请求后执行

接受一个参数：错误信息，如果有相关错误抛出

举例代码：
from flask import Flask
from flask import abort

app = Flask(__name__)


# 在第一次请求之前调用，可以在此方法内部做一些初始化操作
@app.before_first_request
def before_first_request():
    print("before_first_request")


# 在每一次请求之前调用，这时候已经有请求了，可以在这个方法里面做请求的校验
# 如果请求的校验不成功，可以直接在此方法中进行响应，直接return之后那么就不会执行视图函数
@app.before_request
def before_request():
    print("before_request")
    # if 请求不符合条件:
    #     return "laowang"


# 在执行完视图函数之后会调用，并且会把视图函数所生成的响应传入,可以在此方法中对响应做最后一步统一的处理
@app.after_request
def after_request(response):
    print("after_request")
    response.headers["Content-Type"] = "application/json"
    return response


# 请每一次请求之后都会调用，会接受一个参数，参数是服务器出现的错误信息
@app.teardown_request
def teardown_request(response):
    print("teardown_request")


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

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

第一次请求时打印：
before_first_request
before_request
after_request
teardown_request

第二次请求时打印：
before_request
after_request
teardown_request

四、上下文

1.上下文管理器
一个类只要实现了_ente_()和_exit_()这两个方法，通过该类创建的对象就称为“上下文管理器”。

_enter_表示上文方法，需要返回文件对象；
_exit_表示下文方法，with语句执行完成会自动执行，即使出现异常也会执行该方法。

上下文管理器可以使用with语句。with语句开始执行时自动调用上文方法，完成执行时(不论是否出现异常)自动调用下文方法。

定义一个File类，实现 _enter_() 和\ _exit_()方法，然后使用 with 语句来完成操作文件，
示例代码:

class File(object):

    # 初始化方法
    def __init__(self, file_name, file_model):
        # 定义变量保存文件名和打开模式
        self.file_name = file_name
        self.file_model = file_model

    # 上文方法
    def __enter__(self):
        print("进入上文方法")
        # 返回文件资源
        self.file = open(self.file_name,self.file_model)
        return self.file

    # 下文方法
    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        print("进入下文方法")
        self.file.close()


if __name__ == '__main__':

    # 使用with管理文件
    with File("1.txt", "r") as file:
        file_data = file.read()
        print(file_data)

运行结果：
进入上文方法
hello world
进入下文方法

2.Flask具有两种上下文：请求上下文和应用上下文

1）请求上下文对象

  1. request： 封装了HTTP请求的内容，针对的是HTTP请求。请求地址、请求方式、cookie等都可以通过request这个请求上下文对象得到；
  2. session：用来记录请求会话中的信息，针对的是用户信息。跟session相关的信息都可以通过session这个请求上下文对象得到；

2）应用上下文

应用上下文，只是请求上下文中的一个对app的代理，所谓local proxy。主要是用来帮助request获取当前的应用，伴request而生，随request而灭。

1.current_app：应用程序上下文，用于存储应用程序中的变量，可以在current_app中存储一些变量，如：

  • 应用的启动脚本是哪个文件，启动时指定了哪些参数
  • 加载了哪些配置文件，导入了哪些配置
  • 连接了哪个数据库
  • 有哪些公用的工具类、常量
  • 应用跑在哪个机器上，IP多少，内存多大

current_app 就是当前运行的flask app，在代码不方便直接操作flask的app对象时，可以操作current_app就等价于操作flask app对象

  1. g对象：作为flask程序全局的一个临时变量，充当中间媒介的作用。
    --> 可以通过它在一次请求调用的多个函数之间传递一些数据。每次请求都会重设这个变量。

Flask流程：
客户端 --> 发起请求 --> Flask创建request和session上下文对象 ---> 创建g上下文对象--> 进入应用 --> 创建current_app上下文对象 --> 执行对应视图 --> 响应

只有客户端发送请求到服务端，请求到时才会创建上下文对象。没有请求，请求上下文对象和应用上下文对象都将不起作用。

一些代码示例：

from flask import Flask, current_app

app1 = Flask(__name__)
app2 = Flask(__name__)

# 以redis客户端对象为例
# 用字符串表示创建的redis客户端
# 为了方便在各个视图中使用，将创建的redis客户端对象保存到flask app中，
# 后续可以在视图中使用current_app.redis_cli获取
app1.redis_cli = 'app1 redis client'
app2.redis_cli = 'app2 redis client'

@app1.route('/route11')
def route11():
    return current_app.redis_cli

@app1.route('/route12')
def route12():
    return current_app.redis_cli

@app2.route('/route21')
def route21():
    return current_app.redis_cli

@app2.route('/route22')
def route22():
    return current_app.redis_cli


from flask import Flask, abort, g

app = Flask(__name__)

@app.before_request
def authentication():
    """
    利用before_request请求钩子，在进入所有视图前先尝试判断用户身份
    :return:
    """
    # TODO 此处利用鉴权机制（如cookie、session、jwt等）鉴别用户身份信息
    # if 已登录用户，用户有身份信息
    g.user_id = 123
    # else 未登录用户，用户无身份信息
    # g.user_id = None

def login_required(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        if g.user_id is not None:
            return func(*args, **kwargs)
        else:
            abort(401)

    return wrapper

@app.route('/')
def index():
    return 'home page user_id={}'.format(g.user_id)

@app.route('/profile')
@login_required
def get_user_profile():
    return 'user profile page user_id={}'.format(g.user_id)

3）手动开启请求上下文和应用上下文

request_context -- 为我们提供了请求上下文环境，允许我们在外部使用请求上下文request、session
可以通过with语句进行使用：

>>> from flask import Flask
>>> app = Flask('')
>>> request.args  # 错误，没有上下文环境
报错
>>> environ = {'wsgi.version':(1,0), 'wsgi.input': '',
 'REQUEST_METHOD': 'GET', 'PATH_INFO': '/', 
'SERVER_NAME': 'itcast server', 'wsgi.url_scheme': 'http', 'SERVER_PORT': '80'}  # 模拟解析客户端请求之后的wsgi字典数据
>>> with app.request_context(environ):  # 借助with语句使用request_context创建请求上下文
...     print(request.path)
...   
/

app_context--为我们提供应用上下文语境，允许我们在外部使用应用上下文current_app、g
通过with语句进行使用：

>>> from flask import Flask
>>> app = Flask('')
>>> app.redis_cli = 'redis client'
>>> 
>>> from flask import current_app
>>> current_app.redis_cli   # 错误，没有上下文环境
报错
>>> with app.app_context():  # 借助with语句使用app_context创建应用上下文
...     print(current_app.redis_cli)
...
redis client
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