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后端開發(fā)項目：入門級實踐

伸手挽明月 2023-06-16 13:53:45 瀏覽數(shù) (2097)
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當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)中，后端開發(fā)是一個非常重要而且富有挑戰(zhàn)性的領(lǐng)域。對于初學(xué)者來說，入門級的后端開發(fā)項目實踐可以幫助他們更好地了解后端開發(fā)的基礎(chǔ)知識和技能，并為以后深入學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。

本文將介紹一個簡單明了的后端開發(fā)項目，著重講解實現(xiàn)過程中所需掌握的技術(shù)和知識點，幫助讀者快速上手。

1. 項目概述

本項目的目標(biāo)是構(gòu)建一個基于Web的留言板應(yīng)用程序。用戶可以在應(yīng)用程序中發(fā)布留言、查看留言列表以及刪除留言等功能。該應(yīng)用程序的后端主要由以下幾個模塊組成：

  • 用戶認(rèn)證模塊
  • 留言管理模塊
  • 數(shù)據(jù)庫模塊

本項目使用Python語言進(jìn)行開發(fā)，采用Flask框架作為Web應(yīng)用程序的基礎(chǔ)框架，并使用Sqlite數(shù)據(jù)庫存儲數(shù)據(jù)。

2. 技術(shù)棧

在本項目中，我們需要使用以下技術(shù)和工具：

  • Python編程語言
  • Flask Web框架
  • HTML/CSS/JavaScript前端開發(fā)技術(shù)
  • Sqlite數(shù)據(jù)庫

在開始項目之前，需要確保已經(jīng)安裝了以上所有技術(shù)和工具。

3. 實現(xiàn)步驟

步驟1：創(chuàng)建Flask應(yīng)用程序

首先，我們需要創(chuàng)建一個基于Flask框架的Web應(yīng)用程序?？梢栽诮K端中執(zhí)行以下命令：

mkdir message_board
cd message_board
pip install flask
touch app.py

接著，在app.py文件中編寫以下代碼，創(chuàng)建一個名為message_board的Flask應(yīng)用程序：

from flask import Flask, render_template

app = Flask(__name__)

@app.route('/')
def index():
    return "Hello, World!"

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

執(zhí)行flask run命令，啟動Flask開發(fā)服務(wù)器，并在瀏覽器中輸入http://localhost:5000/，即可看到"Hello, World!"的輸出。

步驟2：創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫模型

接下來，需要創(chuàng)建一個Sqlite數(shù)據(jù)庫，并定義留言板應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)模型。可以在app.py文件中添加以下代碼：

import sqlite3

from flask import g

DATABASE = 'message_board.db'

def get_db():
    db = getattr(g, '_database', None)
    if db is None:
        db = g._database = sqlite3.connect(DATABASE)
        db.row_factory = sqlite3.Row
    return db

@app.teardown_appcontext
def close_connection(exception):
    db = getattr(g, '_database', None)
    if db is not None:
        db.close()

def init_db():
    with app.app_context():
        db = get_db()
        with app.open_resource('schema.sql', mode='r') as f:
            db.cursor().executescript(f.read())
        db.commit()

@app.cli.command('initdb')
def initdb_command():
    init_db()
    print('Initialized the database.')

以上代碼創(chuàng)建了一個名為message_board.db的Sqlite數(shù)據(jù)庫，并在app.py文件所在目錄下增加了一個名為schema.sql的SQL腳本文件，用于定義留言板應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)模型。

步驟3：實現(xiàn)用戶認(rèn)證模塊

接著，需要實現(xiàn)用戶認(rèn)證模塊。具體來說，我們需要編寫以下幾個路由函數(shù)：

  • 注冊用戶（/register）
  • 登錄用戶（/login）
  • 退出登錄（/logout）

可以在app.py文件中添加以下代碼，實現(xiàn)用戶認(rèn)證模塊：

from flask import Flask, render_template, request, session, redirect, url_for, flash

app = Flask(__name__)
app.secret_key = 'secret key'

...

@app.route('/register', methods=['GET', 'POST'])
def register():

    if request.method == 'POST':

        username = request.form['username']

        password = request.form['password']

        db = get_db()

        error = None

        if not username:

            error = 'Username is required.'

        elif not password:

            error = 'Password is required.'

        elif db.execute(

            'SELECT id FROM users WHERE username = ?', (username,)

        ).fetchone() is not None:

            error = f'User {username} is already registered.'

        if error is None:

            db.execute(

                'INSERT INTO users (username, password) VALUES (?, ?)',

                (username, generate_password_hash(password))

            )

            db.commit()

            flash('You were successfully registered. Please login.')

            return redirect(url_for('login'))

        flash(error)

    return render_template('register.html')

@app.route('/login', methods=['GET', 'POST'])

def login():

    if request.method == 'POST':

        username = request.form['username']

        password = request.form['password']

        db = get_db()

        error = None

        user = db.execute(

            'SELECT * FROM users WHERE username = ?', (username,)

        ).fetchone()

        if user is None:

            error = 'Incorrect username.'

        elif not check_password_hash(user['password'], password):

            error = 'Incorrect password.'

        if error is None:

            session.clear()

            session['user_id'] = user['id']

            flash('You were successfully logged in.')

            return redirect(url_for('index'))

        flash(error)

    return render_template('login.html')

@app.route('/logout')

def logout():

    session.clear()

    flash('You were successfully logged out.')

    return redirect(url_for('index'))

以上代碼使用Flask的session模塊，實現(xiàn)了用戶注冊、登錄和退出登錄等功能。其中，注冊用戶時需要驗證用戶名和密碼是否符合要求，并通過生成哈希值的方式將密碼加密存儲；登錄時需要驗證用戶輸入的用戶名和密碼是否正確，并將用戶ID存儲在session中，以便后續(xù)判斷用戶是否已經(jīng)登錄。

步驟4：實現(xiàn)留言管理模塊

接下來，需要實現(xiàn)留言管理模塊。具體來說，我們需要編寫以下幾個路由函數(shù)：

  • 查看留言列表（/messages）
  • 發(fā)布新留言（/new_message）
  • 刪除留言（/delete_message）

可以在app.py文件中添加以下代碼，實現(xiàn)留言管理模塊：

...

@app.route('/messages')
def messages():
    db = get_db()
    messages = db.execute(
        'SELECT * FROM messages ORDER BY created_at DESC'
    ).fetchall()
    return render_template('messages.html', messages=messages)

@app.route('/new_message', methods=['GET', 'POST'])
def new_message():
    if 'user_id' not in session:
        flash('Please login first.')
        return redirect(url_for('login'))

    if request.method == 'POST':
        content = request.form['content']
        error = None

        if not content:
            error = 'Content is required.'

        if error is None:
            db = get_db()
            db.execute(
                'INSERT INTO messages (content, user_id) VALUES (?, ?)',
                (content, session['user_id'])
            )
            db.commit()
            flash('Your message was successfully posted.')
            return redirect(url_for('messages'))

        flash(error)

    return render_template('new_message.html')

@app.route('/delete_message/<int:message_id>', methods=['POST'])
def delete_message(message_id):
    if 'user_id' not in session:
        flash('Please login first.')
        return redirect(url_for('login'))

    db = get_db()
    message = db.execute(
        'SELECT * FROM messages WHERE id = ? AND user_id = ?', (message_id, session['user_id'])
    ).fetchone()

    if message is None:
        flash('You are not authorized to delete this message.')
    else:
        db.execute('DELETE FROM messages WHERE id = ?', (message_id,))
        db.commit()
        flash('The message was successfully deleted.')

    return redirect(url_for('messages'))

以上代碼使用Sqlite數(shù)據(jù)庫存儲留言數(shù)據(jù)，并通過Flask路由函數(shù)實現(xiàn)了查看留言列表、發(fā)布新留言和刪除留言等功能。其中，發(fā)布新留言時需要驗證用戶是否已經(jīng)登錄；刪除留言時需要驗證當(dāng)前用戶是否有權(quán)限刪除該留言。

步驟5：完善前端界面

最后，我們需要完善前端界面，使之更加美觀和易用。可以在templates目錄下創(chuàng)建以下HTML模板文件：

  • base.html：定義網(wǎng)頁的基本布局和樣式。
  • index.html：展示網(wǎng)站首頁的內(nèi)容。
  • register.html：展示用戶注冊頁面的內(nèi)容。
  • login.html：展示用戶登錄頁面的內(nèi)容。
  • messages.html：展示留言列表頁面的內(nèi)容。
  • new_message.html：展示發(fā)布新留言頁面的內(nèi)容。

可以參考以下代碼，編寫HTML模板文件：

<!-- templates/base.html -->

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>Message Board</title>
    <link rel="stylesheet" href="{{ url_for('static', filename='style.css') }}">
</head>
<body>
    <nav>
        <ul>
            {% if session.user_id %}
                <li><a href="{{ url_for('logout') }}">Logout</a></li>
            {% else %}
                <li><a href="{{ url_for('login') }}">Login</a></li>
                <li><a href="{{ url_for('register') }}">Register</a></li>
            {% endif %}
            <li><a href="{{ url_for('messages') }}">Messages</a></li>
            <li><a href="{{ url_for('new_message') }}">New Message</a></li>
        </ul>
    </nav>

    {% with messages = get_flashed_messages() %}
        {% if messages %}
            <ul class="flashes">
                {% for message in messages %}
                    <li>{{ message }}</li>
                {% endfor %}
            </ul>
        {% endif %}
    {% endwith %}

    <main>{% block content %}{% endblock %}</main>
</body>
</html>

<!-- templates/index.html -->

{% extends "base.html" %}

{% block content %}
    <h1>Welcome to Message Board!</h1>
{% endblock %}

<!-- templates/register.html -->

{% extends "base.html" %}

{% block content %}
    <h1>Register</h1>

    <form method="post">
        <label for="username">Username:</label>
        <input type="text" id="username" name="username">

        <label for="password">Password:</label>
        <input type="password" id="password" name="password">

        <input type="submit" value="Register">
    </form>
{% endblock %}

<!-- templates/login.html -->

{% extends "base.html" %}

{% block content %}
    <h1>Login</h1>

    <form method="post">
        <label for="username">Username:</label>
        <input type="text" id="username" name="username">

        <label for="password">Password:</label>
        <input type="password" id="password" name="password">

        <input type="submit" value="Login">
    </form>
{% endblock %}

<!-- templates/messages.html -->

{% extends "base.html" %}

{% block content %}
    <h1>Messages</h1>

    {% for message in messages %}
        <article>
            <p>{{ message['content'] }}</p>
            <p>Posted by {{ message['username'] }} on {{ message['created_at'] }}</p>
            {% if session.user_id == message['user_id'] %}
                <form method="post" action="{{ url_for('delete_message', message_id=message['id']) }}">
                    <button>Delete</button>
                </form>
            {% endif %}
        </article>
    {% else %}
        <p>No messages yet. Be the first to post!</p>
    {% endfor %}
{% endblock %}

<!-- templates/new_message.html -->

{% extends "base.html" %}

{% block content %}
    <h1>New Message</h1>

    <form method="post">
        <label for="content">Content:</label>
        <textarea id="content" name="content"></textarea>

        <input type="submit" value="Post">
    </form>
{% endblock %}

以上HTML模板文件使用了Flask的模板引擎，實現(xiàn)了網(wǎng)站的基本布局和樣式，并將動態(tài)數(shù)據(jù)（如留言列表、錯誤提示等）插入到指定位置。

4. 總結(jié)

本文介紹了一個簡單明了的后端開發(fā)項目，幫助讀者掌握了從創(chuàng)建Flask應(yīng)用程序、實現(xiàn)用戶認(rèn)證和留言管理功能到完善前端界面的全流程。通過實踐，讀者不僅掌握了Python Flask框架的基本知識和使用方法，還學(xué)會了如何使用Sqlite數(shù)據(jù)庫存儲數(shù)據(jù)、使用session管理用戶登錄狀態(tài)、使用Flask模板引擎渲染動態(tài)頁面等技術(shù)。

當(dāng)然，這只是一個簡單的項目示例，實際開發(fā)中可能需要更多的功能和復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯。但掌握了本文介紹的基礎(chǔ)知識和技能，讀者就可以進(jìn)一步學(xué)習(xí)和探索，開發(fā)出更加強(qiáng)大、穩(wěn)定和可擴(kuò)展的Web應(yīng)用程序。


后端

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