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
# 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
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
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。