Python的Flask框架中web表单的教程

 概要

在前面章节我们为主页定义了一个简单的模板，部分尚未实现的模块如用户或帖子等使用模拟的对象作为临时占位。

本章我们将看到如何利用web表单填补这些空白。

web表单是web应用中最基本的构建要素，我们将通过表单来实现用户发帖和应用登录功能。

完成本章内容你需要基于前面章节完成的微博应用代码，请确认这些代码已安装并能正常运行。

配置

Flask-WTF是WTForms项目的Flask框架扩展，我们将用他来帮助我们处理web表单。

大部分Flask扩展都需要定义相关配置项，所以我们先来在应用根目录下创建一个配置文件以备使用。我们先这样创建 (fileconfig.py):

CSRF_ENABLED = True
SECRET_KEY = 'you-will-never-guess'

很简单吧，这是Flask-WTF需要用到的2个配置项。CSRF_ENABLED配置启用了跨站请求攻击保护，大部分情况下你都需要开启此功能，这能使你的应用更安全。

SECRET_KEY设置当CSRF启用时有效，这将生成一个加密的token供表单验证使用，你要确保这个KEY足够复杂不会被简单推测。

现在这个配置文件已经基本可用了。项目创建完成我们可以创建如下文件并编辑(fileapp/__init__.py):

from flask import Flask

app = Flask(__name__)
app.config.from_object('config')

from app import views

用户登录表单

使用Flask-WTF创建的表单就像一个对象，需要从Form类继承子类。然后在这个子类中定义一些类的属性变量作为表单字段就可以了。

我们要创建一个登录表单，用来进行用户身份识别。但跟平常需要验证用户名和密码的登录方式不同，我们将使用 OpenId 来处理登录过程。使用OpenId的好处就是我们不用管那些用户名和密码的认证过程，交给 OpenId 去搞定，它会返回给我们用户验证后的数据。这样对于使用我们网站的用户而言也更安全。

使用 OpenId 登录只需要一个字符串，然后发送给 OpenId 服务器就行了。另外我们还需要在表单中加一个“记住我” 的选项框，这个是送给那些不想每次来我们网站都要进行身份认证的人。选择这个选项后，首次登录时会用cookie在他们的浏览器上记住他们的登录信息，下次再进入网站时就不需要进行登录操作。

开始我们的第一个表单吧 （fileapp/forms.py):

from flask.ext.wtf import Form, TextField, BooleanField
from flask.ext.wtf import Required

class LoginForm(Form):
  openid = TextField('openid', validators = [Required()])
  remember_me = BooleanField('remember_me', default = False)

欣赏一下这个类，多么的简洁，多么的一目了然。如此简单，但又十分的富有内涵。我们引入了一个 Form 类，然后继承这个类，按需求还添加了 TextField 和 BooleanField 这两个字段。

另外还引入了一个表单验证函数 Required，这种验证函数可以附加在字段里面，在用户提交表单时它们会用来检查用户填写的数据。这个 Required 函数是用来防止用户提交空数据。Flask-WTF 中还有很多不同作用的表单验证函数，我们将会在后面使用到它们。

表单模板

现在我们的问题就是需要一个显示这个登录表单的模板。好消息是我们刚刚创建的登录表单类知道如何把字段转换成HTML，所以我们只需要把注意力集中到页面布局上。下面就是我们的登录表单的模板 (fileapp/templates/login.html):

<!-- extend from base layout -->
{% extends "base.html" %}

{% block content %}
<h1>Sign In</h1>
<form action="" method="post" name="login">
  {{form.hidden_tag()}}
  <p>
    Please enter your OpenID:<br>
    {{form.openid(size=80)}}<br>
  </p>
  <p>{{form.remember_me}} Remember Me</p>
  <p><input type="submit" value="Sign In"></p>
</form>
{% endblock %}

容我啰嗦一下，在这个模板中，我们又一次使用了模板继承的方式。使用 extends 语句从 base.html 继承模板内容。我们会在后面创建的模板中继续使用这种方式，这样可以使我们所有的页面布局保持一致。

这个登录模板跟普通的HTML表单有些明显的区别，它使用模板参数 {{ ... }} 来实例化表单字段，而表单字段又来源于我们刚刚定义的表单类，模板参数中使用了 form 这个名称。当我们使用视图函数引用表单类并渲染到模板时，我们要特别注意这个把表单类传递到模板的变量名。

我们在配置中开启了CSRF(跨站伪造请求)功能，模板参数 {{ form.hidden_tag() }} 会被替换成一个具有防止CSRF功能的隐藏表单字段。在开启了CSRF功能后，所有模板的表单中都需要添加这个模板参数。

我们定义的表单对象中的字段同样也能被模板渲染，只需要在模板合适的位置添加类似于 {{ form.field_name }} 这样的模板参数，相关字段就会在被定义的位置出现。另外还有一些字段是可以传参数，比如这个 openid 字段，我们就添加了一个参数让它显示的宽度增加到80个字符。

由于我们没有在表单中定义一个提交功能的按钮，所以在这里只能以普通表单字段的方式来做了。不过说起来区区一个按钮，在表单中跟任何数据都没有关系，的确也没有在表单类中定义的必要。

表单视图

见证奇迹的时刻最后一步，我们马上要来写一个渲染登录表单对象到模板的视图函数。

这个函数相当的简单无趣，因为我们只需要把表单对象传递给模板就行了。下面就是我们这个视图函数的全部内容 (fileapp/views.py)：

from flask import render_template, flash, redirect
from app import app
from forms import LoginForm

# index view function suppressed for brevity

@app.route('/login', methods = ['GET', 'POST'])
def login():
  form = LoginForm()
  return render_template('login.html',
    title = 'Sign In',
    form = form)

我们引入登录表单类，然后把它实例化到一个变量，最后再把这个变量传给模板。要渲染表单字段必须的事情也就这些。

上面的代码中还引入了两个新对象： falsh 和 redirect, 这个先甭理它们，稍后才用得上。

另外还做了一件事就是在路由装饰器中添加一个新方法。让 Flask 明白我们这个视图函数支持 GET 和 POST 请求。否则这个视图函数只会响应 GET 请求。我们需要得到用户填写表单后提交的数据，这些数据是从 POST 请求中传递过来的。

你可以通过在浏览器中测试这个程序来了解上面所说的。 按照视图函数关联的路由，你应该在浏览器中输入 http://localhost:5000/login

由于我们还没有写任何接收数据的代码，所以现在你在页面中点提交按钮还没有任何效果。

从表单中接收数据

另外值得一提的是， Flask-WTF 对表单提交数据的处理使我们的接下来要做的事情变得简单了。下面就是我们这个登录视图函数的新版本, 加入了表单数据验证和处理 (fileapp/views.py):

@app.route('/login', methods = ['GET', 'POST'])
def login():
  form = LoginForm()
  if form.validate_on_submit():
    flash('Login requested for OpenID="' + form.openid.data + '", remember_me=' + str(form.remember_me.data))
    return redirect('/index')
  return render_template('login.html',
    title = 'Sign In',
    form = form)

validate_on_submit() 这个方法做了表单处理的所有工作。如果你在表单向用户提供数据时(举个栗子：用户在它之前修改了一下提交的数据) 时调用此方法，它会返回 False。发生这样的情况时，你懂的。不懂？就是提交的数据验证不通过，你要继续渲染模板。

在提交请求时调用了表单的 validate_on_submit() 方法后，它会从请求中获取所有提交的数据，然后使用表单字段中绑定的验证函数进行数据验证。在所有的数据都验证通过时会返回 True. 这就意味着你可以放心的使用这些表单数据了。

只要有一个字段验证不通过，它都会返回 False. 这时就需要我们返回数据给用户，让他们来纠正一下错误数据。接下来我们将会看到在数据验证失败时，如何把错误消息显示给用户。

当 validate_on_submit() 方法返回 True 的时候，我们的视图函数又会调用两个新的函数。它们都是从Flask 中引入的，flash 函数用来在下一个打开的页面中显示定义的消息。我们现在用它用来做调试。因为我们现在还没有做用户登录模块， 所以只需要把用户提交上来的数据显示一下就行了。flash 函数非常有用，比如为用户的一些操作提供消息反馈。

flash 函数提供的消息不会自动出现在我们的网站页面中，所以我们需要做点事情让它在页面中显示出来。为了让我们所有页面都能有这项激动人心的功能，所以就把它添加到基础模板中吧, 下面是更新后的基础模板 (fileapp/templates/base.html):

<html>
 <head>
  {% if title %}
  <title>{{title}} - microblog</title>
  {% else %}
  <title>microblog</title>
  {% endif %}
 </head>
 <body>
  <div>Microblog: <a href="/index">Home</a></div>
  <hr>
  {% with messages = get_flashed_messages() %}
  {% if messages %}
  <ul>
  {% for message in messages %}
    <li>{{ message }} </li>
  {% endfor %}
  </ul>
  {% endif %}
  {% endwith %}
  {% block content %}{% endblock %}
 </body>
</html>

模板中显示 flash 消息的功能希望你能明白。

在视图函数中我们使用的另一个新函数就是 redirect. 这个函数会通知用户的浏览器跳转到指定的地址。在我们的视图函数中，我们使用它跳转到了首页。注意跳转结束后页面上还会显示 flash 函数传递的消息哦。

激动人心的时刻到了，运行我们的程序吧，看看表单是如何工作的吧。不要填写表单中的 openid 字段，看看 Required 这个验证函数是如何发挥威力，把一切发起空数据的请求阻止在千里之外。

改善一下字段验证

我们程序目前状况不错，提交不合要求的数据会被阻止，还会返回表单让用户修改，基本满足我们要求。

但似乎还少点什么。如果我们在用户提交数据失败后给用户点提示，让他们知道什么原因引起的，岂不妙哉！太幸运了，用 Flask-WTF 可以轻松解决这个问题。

当表单字段验证失败时， Flask-WTF 会添加一个错误消息到表单对象。这些消息在模板中也是可以使用的，所以我们只需要在模板中添加一点点东西就OK了。

这个就是我们添加了验证消息的登录模板 (fileapp/templates/login.html):

<!-- extend base layout -->
{% extends "base.html" %}

{% block content %}
<h1>Sign In</h1>
<form action="" method="post" name="login">
  {{form.hidden_tag()}}
  <p>
    Please enter your OpenID:<br>
    {{form.openid(size=80)}}<br>
    {% for error in form.errors.openid %}
    <span style="color: red;">[{{error}}]</span>
    {% endfor %}<br>
  </p>
  <p>{{form.remember_me}} Remember Me</p>
  <p><input type="submit" value="Sign In"></p>
</form>
{% endblock %}

我们仅在 openid 字段的右边添加了一个循环语句，它会把openid字段验证失败的消息都显示出来。不论你的表单有多少字段，所有表单字段验证失败的错误消息都可以用 form.errors.字段名 这种方式来使用。这个表单中我们的是 form.errors.openid。为了让错误消息引起用户的注意，我们还给消息添加了显示红色的 css 样式。
 
处理 OpenID 登录

现实生活中，我们发现有很多人都不知道他们拥有一些公共账号。一部分大牌的网站或服务商都会为他们的会员提供公共账号的认证。举个栗子，如果你有一个 google 账号，其实你就有了一个公共账号，类似的还有 Yahoo, AOL, Flickr 等。

为了方便我们的用户能简单的使用他们的公共账号，我们将把这些公共账号的链接添加到一个列表，这样用户就不用自手工输入了。

我们要把一些提供给用户的公共账号服务商定义到一个列表里面，这个列表就放到配置文件中吧 (fileconfig.py):

CSRF_ENABLED = True
SECRET_KEY = 'you-will-never-guess'

OPENID_PROVIDERS = [
  { 'name': 'Google', 'url': 'https://www.google.com/accounts/o8/id' },
  { 'name': 'Yahoo', 'url': 'https://me.yahoo.com' },
  { 'name': 'AOL', 'url': 'http://openid.aol.com/<username>' },
  { 'name': 'Flickr', 'url': 'http://www.flickr.com/<username>' },
  { 'name': 'MyOpenID', 'url': 'https://www.myopenid.com' }]

接下来就是要在我们的登录视图函数中使用这个列表了:

@app.route('/login', methods = ['GET', 'POST'])
def login():
  form = LoginForm()
  if form.validate_on_submit():
    flash('Login requested for OpenID="' + form.openid.data + '", remember_me=' + str(form.remember_me.data))
    return redirect('/index')
  return render_template('login.html',
    title = 'Sign In',
    form = form,
    providers = app.config['OPENID_PROVIDERS'])

我们从 app.config 中引入了公共账号服务商的配置列表，然后把它作为一个参数通过 render_template 函数引入到模板。

接下来要做的我想你也猜得到，我们需要在登录模板中把这些服务商链接显示出来。

<!-- extend base layout -->
{% extends "base.html" %}

{% block content %}
<script type="text/javascript">
function set_openid(openid, pr)
{
  u = openid.search('<username>')
  if (u != -1) {
    // openid requires username
    user = prompt('Enter your ' + pr + ' username:')
    openid = openid.substr(0, u) + user
  }
  form = document.forms['login'];
  form.elements['openid'].value = openid
}
</script>
<h1>Sign In</h1>
<form action="" method="post" name="login">
  {{form.hidden_tag()}}
  <p>
    Please enter your OpenID, or select one of the providers below:<br>
    {{form.openid(size=80)}}
    {% for error in form.errors.openid %}
    <span style="color: red;">[{{error}}]</span>
    {% endfor %}<br>
    |{% for pr in providers %}
    <a href="javascript:set_openid('{{pr.url}}', '{{pr.name}}');">{{pr.name}}</a> |
    {% endfor %}
  </p>
  <p>{{form.remember_me}} Remember Me</p>
  <p><input type="submit" value="Sign In"></p>
</form>
{% endblock %}

这次的模板添加的东西似乎有点多。一些公共账号需要提供用户名，为了解决这个我们用了点 javascript。当用户点击相关的公共账号链接时，需要用户名的公共账号会提示用户输入用户名， javascript 会把用户名处理成可用的公共账号，最后再插入到 openid 字段的文本框中。

下面这个是在登录页面点击 google 链接后显示的截图：

 结束语

我们目前在用户登录表单中取得了一些进展，但用户登入这个网站还是啥事儿都不能干。目前我们还一直在登录的界面上小打小闹，是因为我们还没有记录一切的数据库。

所以从下节开始，我们将会整一个数据库起来，然后真正完成我们的登录系统。不要走开，请继续关注。

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