Flask 应用结构与模块化管理详细笔记

1. 代码结构优化：StructureA

最初的 Flask 项目结构适用于小型应用，但不适用于大型应用。为了改进代码结构，我们将 URL 管理应用拆分为多个模块。

1.1 StructureA 目录结构

StructureA
|-- .flaskenv
|-- app.py
|-- views.py
|-- templates
    |-- base.html
    |-- home.html
    |-- list.html

app.py 负责初始化 Flask 应用
views.py 负责定义视图函数
templates/ 存放 HTML 模板

1.2 视图文件（views.py）

from flask import render_template
from app import app

@app.route("/")
def home():
    return render_template('home.html', name='Alan')

@app.route("/mylist")
def my_list():
    lst = ['Car', 'House', 'TV']
    return render_template('list.html', lst=lst)

app 变量需要在 views.py 导入前初始化，否则会导致 app 未定义的错误。

1.3 基础模板（base.html）

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>StructureA</title>
</head>
<body>
    <div>
        <a href="{{ url_for('home') }}">Home</a>
        <a href="{{ url_for('my_list') }}">List</a>
    </div>
    {% block body %}
    {% endblock %}
</body>
</html>

使用 url_for() 生成导航链接，使代码更具可维护性。

1.4 主页模板（home.html）

{% extends "base.html" %}

{% block body %}
<h1>Hello {{ name }}</h1>
{% endblock %}

1.5 列表页模板（list.html）

{% extends "base.html" %}

{% block body %}
<h1>My List</h1>
<ul>
    {% for item in lst %}
        <li>{{ item }}</li>
    {% endfor %}
</ul>
{% endblock %}

1.6 应用入口（app.py）

from flask import Flask
from jinja2 import StrictUndefined

app = Flask(__name__)
app.jinja_env.undefined = StrictUndefined

import views

Flask app 需要在 views.py 之前初始化。
这样组织代码会导致导入复杂化，并可能出现 循环导入 问题，因此需要更好的结构。

2. Python 模块与导入机制

Python 文件可以作为模块导入其他 Python 文件。模块是包含变量、函数或类定义的文件，每个模块都有自己的命名空间。

2.1 模块的导入方式

import x  # 导入模块 x，使用 x.y 访问其内部成员
from x import y, z  # 直接导入 y, z，不需要加 x.

模块首次导入时，Python 会执行该文件中的所有语句，这可能导致意外的副作用。
循环导入 是大型项目中的常见问题，例如：
```
# a.py
import b  # 这里导入了 b.py

# b.py
import a  # 这里导入了 a.py
```
- Python 发现 a 还没有完全加载，会导致 b 不能正确导入 a 中的对象，从而引发错误。

3. 代码结构优化：StructureB

为了更好的管理项目，我们采用 包（Package） 来组织代码。

3.1 StructureB 目录结构

StructureB
|-- .flaskenv
|-- run.py
|-- app
    |-- __init__.py
    |-- views.py
    |-- templates
        |-- base.html
        |-- home.html
        |-- list.html

app/ 变成了一个 Python 包 ，其中包含 __init__.py 作为包的初始化文件。
run.py 作为应用的入口点。

3.2 应用入口（run.py）

from app import app

run.py 仅用于导入 app，然后 Flask 运行 app 作为应用实例。

3.3 应用初始化（init.py）

from flask import Flask
from jinja2 import StrictUndefined

app = Flask(__name__)
app.jinja_env.undefined = StrictUndefined

from app import views

这里的 app 在 __init__.py 中定义，使得整个 app/ 目录成为一个包。
好处：
- 允许在 app/ 目录中添加多个模块，而不会导致导入冲突。
- 避免 app.py 直接执行时的循环导入问题。

4. Flask 中的静态文件与数据文件

4.1 静态文件（static/）

Flask 默认会寻找 static/ 目录来提供静态资源（如 CSS、JS、图片等）。

访问静态文件：

<img src="{{ url_for('static', filename='images/pic.jpg') }}">

url_for('static', filename='...') 使得路径动态生成，更易维护。

4.2 数据文件（data/）

Flask 没有 data/ 目录的特殊约定，但它通常用于存储不可通过 URL 访问的文件（如数据库、文本文件等）。

推荐的访问方式：

with app.open_resource('data/quotes.txt') as file:
    app.globals_quotes = [line.strip() for line in file]

存入 Flask 全局对象 ：
```
app.globals_quotes = some_data
```

5. 总结

改进点	StructureA	StructureB
代码组织	扁平结构，所有代码在 `app.py` 中	采用包结构，`app/` 作为 Flask 应用
视图管理	直接在 `app.py` 中定义	`views.py` 独立存放
启动方式	`python app.py`	`python run.py`
代码可维护性	易出现循环导入问题	结构清晰，模块化管理

6. Flask 项目最佳实践

使用包结构 (app/ + __init__.py)，避免循环导入问题。
将视图拆分为模块 ，避免 app.py 过大。
使用 static/ 存放静态文件 ，并通过 url_for() 生成链接。
使用 data/ 存放非 URL 访问的数据 ，并通过 app.open_resource() 读取。