Flask_admin—快速搭建访客登记系统Web管理后台

手机连接万物2024-09-04 18:49

简介：在《App Inventor 2---自制身份证识别及人证比对验证系统》和《MySQL---访客登记系统数据库及Web服务搭建》的基础上，通过在云服务器上的Python程序中使用Flask_admin扩展，快速搭建数据库Web管理后台。通过整合上述实验，了解全栈开发的基本思路。

在《App Inventor 2---自制身份证识别及人证比对验证系统》中，我们通过App Inventor 2调用万维易源的API接口，实现了身份证OCR识别和人脸验证比对功能，制作了一个基本的安卓版人证比对验证系统。在《MySQL---访客登记系统数据库及Web服务搭建》中，我们在前期人证比对验证系统的基础上，通过在云服务器上搭建MySQL数据库及相关的Web服务API接口，将人证比对系统数据存储到数据库，从而将人证比对系统拓展为访客登记系统。在本章，我们将在上面两个实验的基础上，通过在云服务器上的Python程序中使用Flask_admin扩展，快速搭建数据库的Web管理后台，实现PC端浏览器对数据库的访问及管理。通过实验，初步了解全栈开发的基本思路，从手机端采集数据，到云端存储数据，再到PC端管理数据的实现路径。

1. 实验目标

（1） 初步了解全栈开发的概念

（2） 学习实践Python的Flask_admin扩展库

（3） 学习实践云服务器的管理使用

（4） 学习实践创建虚拟数据进行模拟测试

2. 实验所需资源

硬件：

（1） 电脑

本实验所用的台式电脑为Windows7操作系统。

（2） 手机

本实验使用手机为安卓系统。

（3） 云服务器（或本地服务器）

本实验使用的是阿里云入门级云服务器，配置为2 vCPU 2 GiB，操作系统为CentOS 7.9。
软件：

（1） 云服务器安装宝塔面板

本实验使用宝塔面板为LNMP环境。

（2） 电脑安装Mind+软件

本实验所用的Mind+软件版本为V1.8.0 RC1.1。

和前两个实验一样，本实验也需要有一定的基础知识，如MySQL数据库的基础知识，Python语言和Flask的基础知识，API接口的概念，Web请求的概念，常见的GET、POST请求的区别，请求和返回的数据类型，比如常见的JSON、字典、base64等数据类型的概念。

3. Python的Flask_admin扩展库简介

在之前的实验中，我们已经开发了采集数据的手机APP，还搭建了存储数据的云服务器MySQL数据库，但目前查看和管理数据还只能通过MySQL数据库管理工具phpMyAdmin进行管理，需要一定的专业知识，并且不利于数据安全，不适合于普通用户。针对此问题，我们需要一个PC浏览器能访问的数据库Web后台管理页面。按此前对Flask库的了解，我们可以通过搭建模型，编写视图函数，设计HTML模板的方式来从零搭建，但这个方法太过于费时费力，有没有更简单的方法？答案是肯定的，本次实验用到的Flask_admin就可以帮助开发者快速生成一个功能强大的数据库Web管理面板，进行数据的增删改查操作。它支持多种数据库和表单，具有高度的可定制性。

4. 在云服务器上的Python程序中添加Flask_admin扩展相关代码

使用宝塔面板登录云服务器后，点击左侧"文件"菜单，在"/www/wwwroot/mysqlapi"路径下找到上个实验创建的"mysqlapi.py"文件，双击打开进行编辑。

如果只是简单的快速创建Web后台，针对这个项目，在导入Flask_admin模块后，只需在代码中添加下面这段代码就可以创建Web后台：

python 复制代码 
# 配置 Flask-Admin
admin = Admin(app, name='MyApp', template_mode='bootstrap3')
admin.add_view(ModelView(UserInfo, db.session))
admin.add_view(ModelView(VisitorLog, db.session))

但为了进一步探索和了解Flask_admin的功能，我们在代码中使用了自定义模板、搜索、筛选等实用功能，在上一个项目的基础上，也只添加了少量代码，完整代码如下：

python 复制代码 
from flask import Flask, request, jsonify
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy
from sqlalchemy.exc import SQLAlchemyError
from flask_admin import Admin
from flask_admin.contrib.sqla import ModelView
from flask_babel import Babel 

app = Flask(__name__)
# 配置 MySQL 数据库连接
app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'mysql+pymysql://visitor:你的数据库密码@127.0.0.1/visitor'
app.config['SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS'] = False
db = SQLAlchemy(app)

# 用户信息表模型
class UserInfo(db.Model):
    __tablename__ = 'user_info'
    identity_number = db.Column(db.String(18), primary_key=True)  # 身份证号码（主键）
    name = db.Column(db.String(50), nullable=False)  # 用户姓名
    sex = db.Column(db.Enum('男', '女'), nullable=False)  # 性别
    birth_date = db.Column(db.Date, nullable=False)  # 出生日期
    address = db.Column(db.String(255))  # 地址
    ethnicity = db.Column(db.String(20))  # 民族
    photo = db.Column(db.LargeBinary)  # 身份证照片
    face_comparison_result = db.Column(db.String(50))  # 人脸比对结果
    created_at = db.Column(db.DateTime, default=db.func.current_timestamp())  # 记录创建时间

# 访客登记表模型
class VisitorLog(db.Model):
    __tablename__ = 'visitor_log'
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True, autoincrement=True)  # 唯一标识
    visitor_name = db.Column(db.String(50), nullable=False)  # 访客姓名
    visitor_identity_number = db.Column(db.String(18), unique=True, nullable=False)  # 访客身份证号码
    visitor_phone = db.Column(db.String(20))  # 访客电话
    arrival_time = db.Column(db.DateTime, nullable=False)  # 到访时间
    departure_time = db.Column(db.DateTime)  # 离开时间
    visit_purpose = db.Column(db.Text)  # 访问目的
    photo = db.Column(db.LargeBinary)  # 访客照片
    user_identity_number = db.Column(db.String(18), db.ForeignKey('user_info.identity_number'))  # 外键
    created_at = db.Column(db.DateTime, default=db.func.current_timestamp())  # 记录创建时间

# 创建数据库表
with app.app_context():
    db.create_all()

babel = Babel(app)

# 自定义 ModelView 以支持中文名称
class UserInfoView(ModelView):
    column_labels = {
        'identity_number': '身份证号码',
        'name': '姓名',
        'sex': '性别',
        'birth_date': '出生日期',
        'address': '地址',
        'ethnicity': '民族',
        'photo': '照片',
        'face_comparison_result': '人脸比对结果',
        'created_at': '创建时间'
    }
    # 设置可以搜索的列
    column_searchable_list = ['identity_number', 'name', 'sex', 'birth_date', 'address', 'ethnicity', 'face_comparison_result']
    # 设置可以筛选的列
    column_filters = ['sex', 'birth_date', 'created_at']

    def __init__(self, session, **kwargs):
        super().__init__(UserInfo, session, name='用户信息', **kwargs)

class VisitorLogView(ModelView):
    column_labels = {
        'id': '编号',
        'visitor_name': '访客姓名',
        'visitor_identity_number': '访客身份证号码',
        'visitor_phone': '访客电话',
        'arrival_time': '到访时间',
        'departure_time': '离开时间',
        'visit_purpose': '访问目的',
        'photo': '访客照片',
        'user_identity_number': '用户身份证号码',
        'created_at': '创建时间'
    }
    # 设置可以搜索的列
    column_searchable_list = ['visitor_name', 'visitor_identity_number', 'visitor_phone', 'arrival_time', 'visit_purpose']
    # 设置可以筛选的列
    column_filters = ['arrival_time', 'departure_time', 'visit_purpose', 'user_identity_number', 'created_at']

    def __init__(self, session, **kwargs):
        super().__init__(VisitorLog, session, name='访客登记', **kwargs)


# 增加 Flask-Admin 管理界面
admin = Admin(app, name='访客登记系统', template_mode='bootstrap3')
admin.add_view(UserInfoView(db.session))
admin.add_view(VisitorLogView(db.session))


# 增加用户信息
@app.route('/user', methods=['POST'])
def add_user():
    try:
        data = request.json
        new_user = UserInfo(
            identity_number=data['identity_number'],
            name=data['name'],
            sex=data['sex'],
            birth_date=data['birth_date'],
            address=data.get('address'),
            ethnicity=data.get('ethnicity'),
            photo=data.get('photo'),
            face_comparison_result=data.get('face_comparison_result')
        )
        db.session.add(new_user)
        db.session.commit()
        return jsonify({"message": "用户信息添加成功"}), 201
    except SQLAlchemyError as e:
        db.session.rollback()
        return jsonify({"error": str(e)}), 400

# 查询用户信息
@app.route('/user/<identity_number>', methods=['GET'])
def get_user(identity_number):
    try:
        user = UserInfo.query.get_or_404(identity_number)
        return jsonify({
            "identity_number": user.identity_number,
            "name": user.name,
            "sex": user.sex,
            "birth_date": user.birth_date,
            "address": user.address,
            "ethnicity": user.ethnicity,
            "photo": user.photo,
            "face_comparison_result": user.face_comparison_result,
            "created_at": user.created_at
        })
    except SQLAlchemyError as e:
        return jsonify({"error": str(e)}), 400

# 修改用户信息
@app.route('/user/<identity_number>', methods=['PUT'])
def update_user(identity_number):
    try:
        data = request.json
        user = UserInfo.query.get_or_404(identity_number)
        user.name = data.get('name', user.name)
        user.sex = data.get('sex', user.sex)
        user.birth_date = data.get('birth_date', user.birth_date)
        user.address = data.get('address', user.address)
        user.ethnicity = data.get('ethnicity', user.ethnicity)
        user.photo = data.get('photo', user.photo)
        user.face_comparison_result = data.get('face_comparison_result', user.face_comparison_result)
        db.session.commit()
        return jsonify({"message": "用户信息更新成功"})
    except SQLAlchemyError as e:
        db.session.rollback()
        return jsonify({"error": str(e)}), 400

# 删除用户信息
@app.route('/user/<identity_number>', methods=['DELETE'])
def delete_user(identity_number):
    try:
        user = UserInfo.query.get_or_404(identity_number)
        db.session.delete(user)
        db.session.commit()
        return jsonify({"message": "用户信息删除成功"})
    except SQLAlchemyError as e:
        db.session.rollback()
        return jsonify({"error": str(e)}), 400

# 查询所有用户信息
@app.route('/users', methods=['GET'])
def get_all_users():
    try:
        users = UserInfo.query.all()
        result = [{
            "identity_number": user.identity_number,
            "name": user.name,
            "sex": user.sex,
            "birth_date": user.birth_date,
            "address": user.address,
            "ethnicity": user.ethnicity,
            "photo": user.photo,
            "face_comparison_result": user.face_comparison_result,
            "created_at": user.created_at
        } for user in users]
        return jsonify(result)
    except SQLAlchemyError as e:
        return jsonify({"error": str(e)}), 400

# 增加访客登记
@app.route('/visitor', methods=['POST'])
def add_visitor():
    try:
        data = request.json
        new_visitor = VisitorLog(
            visitor_name=data['visitor_name'],
            visitor_identity_number=data['visitor_identity_number'],
            visitor_phone=data.get('visitor_phone'),
            arrival_time=data['arrival_time'],
            departure_time=data.get('departure_time'),
            visit_purpose=data.get('visit_purpose'),
            photo=data.get('photo'),
            user_identity_number=data.get('user_identity_number')
        )
        db.session.add(new_visitor)
        db.session.commit()
        return jsonify({"message": "访客登记添加成功"}), 201
    except SQLAlchemyError as e:
        db.session.rollback()
        return jsonify({"error": str(e)}), 400

# 查询访客登记
@app.route('/visitor/<int:id>', methods=['GET'])
def get_visitor(id):
    try:
        visitor = VisitorLog.query.get_or_404(id)
        return jsonify({
            "id": visitor.id,
            "visitor_name": visitor.visitor_name,
            "visitor_identity_number": visitor.visitor_identity_number,
            "visitor_phone": visitor.visitor_phone,
            "arrival_time": visitor.arrival_time,
            "departure_time": visitor.departure_time,
            "visit_purpose": visitor.visit_purpose,
            "photo": visitor.photo,
            "user_identity_number": visitor.user_identity_number,
            "created_at": visitor.created_at
        })
    except SQLAlchemyError as e:
        return jsonify({"error": str(e)}), 400

# 修改访客登记
@app.route('/visitor/<int:id>', methods=['PUT'])
def update_visitor(id):
    try:
        data = request.json
        visitor = VisitorLog.query.get_or_404(id)
        visitor.visitor_name = data.get('visitor_name', visitor.visitor_name)
        visitor.visitor_identity_number = data.get('visitor_identity_number', visitor.visitor_identity_number)
        visitor.visitor_phone = data.get('visitor_phone', visitor.visitor_phone)
        visitor.arrival_time = data.get('arrival_time', visitor.arrival_time)
        visitor.departure_time = data.get('departure_time', visitor.departure_time)
        visitor.visit_purpose = data.get('visit_purpose', visitor.visit_purpose)
        visitor.photo = data.get('photo', visitor.photo)
        visitor.user_identity_number = data.get('user_identity_number', visitor.user_identity_number)
        db.session.commit()
        return jsonify({"message": "访客登记更新成功"})
    except SQLAlchemyError as e:
        db.session.rollback()
        return jsonify({"error": str(e)}), 400

# 删除访客登记
@app.route('/visitor/<int:id>', methods=['DELETE'])
def delete_visitor(id):
    try:
        visitor = VisitorLog.query.get_or_404(id)
        db.session.delete(visitor)
        db.session.commit()
        return jsonify({"message": "访客登记删除成功"})
    except SQLAlchemyError as e:
        db.session.rollback()
        return jsonify({"error": str(e)}), 400

# 查询所有访客登记
@app.route('/visitors', methods=['GET'])
def get_all_visitors():
    try:
        visitors = VisitorLog.query.all()
        result = [{
            "id": visitor.id,
            "visitor_name": visitor.visitor_name,
            "visitor_identity_number": visitor.visitor_identity_number,
            "visitor_phone": visitor.visitor_phone,
            "arrival_time": visitor.arrival_time,
            "departure_time": visitor.departure_time,
            "visit_purpose": visitor.visit_purpose,
            "photo": visitor.photo,
            "user_identity_number": visitor.user_identity_number,
            "created_at": visitor.created_at
        } for visitor in visitors]
        return jsonify(result)
    except SQLAlchemyError as e:
        return jsonify({"error": str(e)}), 400

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

代码中已经包含详细的功能注释，不再展开说明。相较于简单的快速创建，这里对ModelView进行了自定义，搭配flask_babel翻译模块，实现了表头中文显示，表格内容搜索和筛选等功能。
# 5. 重启网站中的Python项目，根据运行状态修改程序或添加模块

5.1 在上一步骤修改保存"mysqlapi.py"文件后，点击宝塔面板左侧的"网站"菜单，选择"Python项目"，重启正在进行的"mysqlapi"项目。

5.2 项目的运行状态可以通过"设置"里的"项目日志"进行查看，根据提示信息，检查修复Python程序。

5.3 如果日志提示缺少相应模块，可以通过项目操作栏的"模块"按钮，添加相应模块。此步骤需要反复操作直到程序正常运行。

6. 通过浏览器访问Web后台

程序正常运行后，在PC上通过浏览器访问"http://. .. （你的云服务器网址）:5000/admin"即可登录数据库管理后台。

7. 创建虚拟数据进行模拟测试

至此，一个简单的访客登记系统，包括手机端、云端、PC端都已经具备。完整的测试应该是通过手机拍照识别并保存数据，然后在PC端访问Web后台查看数据。但由于项目的特殊性，需要较多的身份证和真人配合才能获得大量数据，目前暂时不具备这个测试条件。为测试数据库及API接口是否正常，我们将通过一段Python小程序创建虚拟数据进行模拟测试。

7.1 在Mind+（或任意Python IDE）选择"python模式"，在"代码"模式下新建一个python程序，名称随意，输入以下代码：

python 复制代码 
import requests
import random
from faker import Faker
from datetime import datetime

# 创建 Faker 实例
fake = Faker("zh_CN")

# Flask API 地址
base_url = "http://*.*.*.*（你的服务器地址）:5000"

# 生成随机性别
def random_sex():
    return random.choice(["男", "女"])

# 生成用户信息
def generate_user_data():
    identity_number = fake.ssn()
    name = fake.name()
    sex = random_sex()
    birth_date = fake.date_of_birth(minimum_age=18, maximum_age=90).strftime("%Y-%m-%d")
    address = fake.address()
    ethnicity = fake.word(ext_word_list=["汉族", "回族", "藏族", "维吾尔族", "满族", "蒙古族", "壮族"])
    
    photo = None  # 将 photo 字段设置为 None
    
    face_comparison_result = random.choice(["匹配", "不匹配"])
    
    return {
        "identity_number": identity_number,
        "name": name,
        "sex": sex,
        "birth_date": birth_date,
        "address": address,
        "ethnicity": ethnicity,
        "photo": photo,
        "face_comparison_result": face_comparison_result
    }


# 生成访客登记信息
def generate_visitor_data(user_identity_number):
    visitor_name = fake.name()
    visitor_identity_number = fake.unique.ssn()  # 确保唯一性
    visitor_phone = fake.phone_number()
    arrival_time = fake.date_time_this_year(before_now=True, after_now=False).strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
    
    # 使用 datetime 对象生成 departure_time，确保格式正确
    departure_time = fake.date_time_between_dates(
        datetime_start=datetime.strptime(arrival_time, "%Y-%m-%d %H:%M:%S"),
        datetime_end=datetime.now()
    ).strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
    
    visit_purpose = fake.sentence(nb_words=6)
    
    photo = None  # 将 photo 字段设置为 None

    return {
        "visitor_name": visitor_name,
        "visitor_identity_number": visitor_identity_number,
        "visitor_phone": visitor_phone,
        "arrival_time": arrival_time,
        "departure_time": departure_time,
        "visit_purpose": visit_purpose,
        "photo": photo,
        "user_identity_number": user_identity_number
    }

# 添加用户信息
def add_user(user_data):
    response = requests.post(f"{base_url}/user", json=user_data)
    try:
        user_response = response.json()
    except ValueError:
        print(f"Failed to decode JSON: {response.text}")
        user_response = response.text
    return response.status_code, user_response

# 添加访客登记
def add_visitor(visitor_data):
    response = requests.post(f"{base_url}/visitor", json=visitor_data)
    try:
        visitor_response = response.json()
    except ValueError:
        print(f"Failed to decode JSON: {response.text}")
        visitor_response = response.text
    return response.status_code, visitor_response

# 模拟填充 100 条用户信息和 100 条访客登记信息
for i in range(100):
    try:
        print(f"正在生成第 {i + 1} 条数据")
        # 生成并添加用户信息
        user_data = generate_user_data()
        status_code, user_response = add_user(user_data)
        print(f"添加用户: {user_data['identity_number']}, 状态码: {status_code}, 响应: {user_response}")

        # 生成并添加访客登记信息
        visitor_data = generate_visitor_data(user_data['identity_number'])
        status_code, visitor_response = add_visitor(visitor_data)
        print(f"添加访客: {visitor_data['visitor_identity_number']}, 状态码: {status_code}, 响应: {visitor_response}")
    except Exception as e:
        print(f"在生成第 {i + 1} 条数据时发生错误: {e}")

上面的Python程序通过Faker库生成数据库对应格式的虚拟信息，根据在云服务器上设置的API接口，通过requests库发送HTTP请求，将虚拟信息添加到MySQL数据库。在运行程序前，需要通过"库管理"，添加相应库到环境。准备就绪后，运行程序查看效果。

根据提示，程序已成功添加100条信息到云服务器上的MySQL数据库。

7.2 在PC浏览器再次访问"http://. .. （你的云服务器网址）:5000/admin"查看虚拟数据是否正常。

100条虚拟数据已成功生成，可以直接在Web界面进行添加、修改、查询、修改操作进一步验证API接口和后台程序是否达到预期。

8．后记

近期的三个实验，搭建了一个包括移动端、云端、PC端的应用系统框架，不过也仅限于了解基本功能，起到学习了解技术栈的作用。每一个部分都还有较大的深化和优化的空间，需要一定的学习成本。但思路理清楚了，知道什么工具能实现什么功能，也可以少走一些学习的弯路。编程学无止境，围绕自己的需求，通过看书、看视频、AI搜索等渠道，不断探索，不断动手实践，总会有所收获。

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