آموزش معرفی و بررسی

نحوه استفاده از MongoDB در یک برنامه Flask

ارسال توسط author-avatar
در تاریخ فوریه 16, 2022
دیدگاه‌ها برای نحوه استفاده از MongoDB در یک برنامه Flask بسته هستند

معرفی

در برنامه های تحت وب، معمولاً به یک پایگاه داده نیاز دارید که مجموعه ای سازمان یافته از داده ها است. شما از یک پایگاه داده برای ذخیره و نگهداری داده های پایدار استفاده می کنید که می توانند به طور موثر بازیابی و دستکاری شوند. به عنوان مثال، در یک برنامه رسانه های اجتماعی، شما یک پایگاه داده دارید که در آن داده های کاربر (اطلاعات شخصی، پست ها، نظرات، دنبال کنندگان) به گونه ای ذخیره می شود که می توان به طور موثر دستکاری کرد. بسته به شرایط و شرایط مختلف می‌توانید داده‌ها را به پایگاه داده اضافه کنید، آن‌ها را بازیابی کنید، تغییر دهید یا حذف کنید. در یک برنامه وب، این الزامات ممکن است یک کاربر باشد که یک پست جدید اضافه می کند، یک پست را حذف می کند یا حساب خود را حذف می کند، که ممکن است پست های آنها را حذف کند یا نکند. اقداماتی که برای دستکاری داده ها انجام می دهید به ویژگی های خاصی در برنامه شما بستگی دارد. به عنوان مثال، ممکن است نخواهید کاربران پست هایی بدون عنوان اضافه کنند.

Flask یک چارچوب وب سبک وزن پایتون است که ابزارها و ویژگی های مفیدی را برای ایجاد برنامه های کاربردی وب در زبان پایتون ارائه می دهد. MongoDB یک برنامه پایگاه داده NoSQL برای همه منظوره، سند محور است که از اسناد JSON مانند برای ذخیره داده ها استفاده می کند. برخلاف روابط جدولی که در پایگاه‌های اطلاعاتی رابطه‌ای استفاده می‌شود، اسناد JSON مانند امکان ایجاد طرح‌واره‌های انعطاف‌پذیر و پویا را در عین سادگی حفظ می‌کنند. به طور کلی، پایگاه های داده NoSQL توانایی مقیاس افقی را دارند که آنها را برای داده های بزرگ و برنامه های بلادرنگ مناسب می کند.

در این آموزش، شما یک برنامه وب لیست کارهای کوچک می سازید که نحوه استفاده از کتابخانه PyMongo را نشان می دهد، یک درایور پایگاه داده MongoDB که به شما امکان می دهد با پایگاه داده MongoDB خود در پایتون تعامل داشته باشید. شما از آن با Flask برای انجام کارهای اساسی مانند اتصال به یک سرور پایگاه داده، ایجاد مجموعه هایی که گروهی از اسناد را در MongoDB ذخیره می کنند، درج داده ها در یک مجموعه، و بازیابی و حذف داده ها از یک مجموعه استفاده خواهید کرد.

پیش نیازها

  • یک محیط برنامه نویسی محلی Python 3، آموزش توزیع خود را در نحوه نصب و راه اندازی یک محیط برنامه نویسی محلی برای سری Python 3 دنبال کنید. در این آموزش ما دایرکتوری پروژه خود را flask_app می نامیم.
  • MongoDB روی دستگاه محلی شما نصب شده است. راهنمای نحوه نصب MongoDB در اوبونتو 20.04 را برای تنظیم پایگاه داده MongoDB خود دنبال کنید.
  • درک مفاهیم پایه فلاسک، مانند مسیرها، توابع مشاهده، و الگوها. اگر با Flask آشنایی ندارید، نحوه ایجاد اولین برنامه وب خود با استفاده از Flask و Python و نحوه استفاده از الگوها در یک برنامه Flask را بررسی کنید.
  • درک مفاهیم اولیه HTML برای آگاهی از پیشینه، می‌توانید مجموعه آموزش نحوه ساخت یک وب‌سایت با HTML را مرور کنید.

مرحله 1 – راه اندازی PyMongo و Flask

در این مرحله Flask و کتابخانه PyMongo را نصب خواهید کرد.

با فعال شدن محیط مجازی، از pip برای نصب Flask و PyMongo استفاده کنید:

pip install Flask pymongo

پس از اتمام نصب با موفقیت، در انتهای خروجی خطی مشابه شکل زیر مشاهده خواهید کرد:

Output

Successfully installed Flask-2.0.2 Jinja2-3.0.3 MarkupSafe-2.0.1 Werkzeug-2.0.2 click-8.0.3 itsdangerous-2.0.1 pymongo-4.0.1

اکنون که بسته های پایتون مورد نیاز را نصب کرده اید، به سرور MongoDB خود متصل می شوید و یک مجموعه ایجاد می کنید.

مرحله 2 – اتصال به سرور MongoDB و ایجاد یک مجموعه

در این مرحله، از کتابخانه PyMongo برای ایجاد یک کلاینت استفاده می‌کنید که از آن برای تعامل با سرور MongoDB، ایجاد یک پایگاه داده، و سپس ایجاد مجموعه‌ای برای ذخیره کارهای خود استفاده می‌کنید.

با فعال بودن محیط برنامه نویسی خود، فایلی به نام app.py را برای ویرایش در پوشه flask_app خود باز کنید:

nano app.py

این فایل کلاس و راهنماهای لازم را از Flask و کتابخانه PyMongo وارد می کند. شما با سرور MongoDB خود برای ایجاد یک پایگاه داده و ایجاد مجموعه ای برای کارها تعامل خواهید داشت. کد زیر را به app.py اضافه کنید:

flask_app/app.py
from flask import Flask
from pymongo import MongoClient

app = Flask(__name__)

client = MongoClient('localhost', 27017)

db = client.flask_db
todos = db.todos

ذخیره کنید و فایل را ببندید.

در اینجا شما کلاس Flask را وارد می کنید، که از آن برای ایجاد یک نمونه برنامه کاربردی Flask به نام app استفاده می کنید.

شما MongoClient را وارد می کنید که از آن برای ایجاد یک شی کلاینت برای نمونه MongoDB به نام کلاینت استفاده می کنید، که به شما امکان می دهد با سرور MongoDB خود ارتباط برقرار کنید و با آن تعامل داشته باشید. وقتی MongoClient را نمونه‌سازی می‌کنید، آن را به میزبان سرور MongoDB خود، که در مورد ما localhost است، و پورت را که در اینجا 27017 است، منتقل می‌کنید.

سپس از نمونه مشتری برای ایجاد یک پایگاه داده MongoDB به نام flask_db استفاده می کنید و یک مرجع به آن را در متغیری به نام db ذخیره می کنید.

سپس مجموعه ای به نام todos در پایگاه داده flask_db با استفاده از متغیر db ایجاد می کنید. مجموعه ها گروهی از اسناد را در MongoDB ذخیره می کنند، مانند جداول در پایگاه های داده رابطه ای.

در MongoDB، پایگاه داده ها و مجموعه ها با تنبلی ایجاد می شوند. این به این معنی است که حتی اگر فایل app.py را اجرا کنید، تا زمانی که اولین سند ایجاد نشود، هیچ یک از کدهای مربوط به پایگاه داده اجرا نخواهد شد. شما یک برنامه کوچک Flask با صفحه ای ایجاد خواهید کرد که به کاربران اجازه می دهد در مرحله بعد اسناد todo را در مجموعه کارهای شما وارد کنند. هنگامی که اولین سند todo اضافه شد، پایگاه داده flask_db و مجموعه todos در سرور MongoDB شما ایجاد می شود.

برای دریافت لیستی از پایگاه های داده فعلی خود، یک ترمینال جدید باز کنید و پوسته mongo را با استفاده از دستور زیر راه اندازی کنید:

mongo

یک اعلان باز می شود، می توانید پایگاه داده خود را با استفاده از دستور زیر بررسی کنید:

show dbs

خروجی، اگر نصب جدیدی از MongoDB باشد، مدیریت، پیکربندی و پایگاه داده محلی را فهرست می کند.

متوجه خواهید شد که flask_db هنوز وجود ندارد. پوسته مونگو را در پنجره ترمینال بگذارید و به مرحله بعد ادامه دهید.

مرحله 3 – ایجاد یک صفحه وب برای افزودن و نمایش کارها

در این مرحله، یک صفحه وب با یک فرم وب ایجاد می‌کنید که به کاربران اجازه می‌دهد تا کارها را اضافه کرده و در همان صفحه نمایش دهند.

با فعال بودن محیط برنامه نویسی، فایل app.py خود را برای ویرایش باز کنید:

nano app.py

ابتدا موارد وارداتی زیر را از فلاسک اضافه کنید:

flask_app/app.py
from flask import Flask, render_template, request, url_for, redirect
from pymongo import MongoClient

# ...

در اینجا، تابع render_template() کمکی را که برای رندر یک قالب HTML استفاده می کنید، شی درخواست برای دسترسی به داده هایی که کاربر ارسال می کند، تابع url_for() برای تولید URL و تابع redirect() برای تغییر مسیر کاربر وارد می کنید. پس از افزودن یک کار به صفحه فهرست بازگردید.

سپس مسیر زیر را در انتهای فایل اضافه کنید:

flask_app/app.py
# ...


@app.route('/', methods=('GET', 'POST'))
def index():
    return render_template('index.html')

ذخیره کنید و فایل را ببندید.

در این مسیر، تاپل (“GET”، “POST”) را به پارامتر متد ارسال می کنید تا درخواست های GET و POST را مجاز کنید. درخواست های GET برای بازیابی داده ها از سرور استفاده می شود. درخواست های POST برای ارسال داده ها به یک مسیر خاص استفاده می شود. به طور پیش فرض، فقط درخواست های GET مجاز هستند. هنگامی که کاربر برای اولین بار مسیر / را با استفاده از یک درخواست GET درخواست می کند، یک فایل الگو به نام index.html ارائه می شود. شما بعداً این مسیر را برای رسیدگی به درخواست‌های POST برای زمانی که کاربران فرم وب را برای ایجاد کارهای جدید پر کرده و ارسال می‌کنند، ویرایش خواهید کرد.

سپس یک پوشه templates در پوشه flask_app خود و الگوی index.html که در مسیر قبلی به آن اشاره کردید ایجاد کنید:

mkdir templates
nano templates/index.html

کد زیر را داخل فایل index.html اضافه کنید:

flask_app/templates/index.html
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>FlaskApp</title>
    <style>
        .todo {
            padding: 20px;
            margin: 10px;
            background-color: #eee;
        }
    </style>
</head>
<body>
    <h1>FlaskTODO</h1>
    <hr>
    <div class="content">
    <form method="post">
        <p>
            <b><label for="content">Todo content</label></b>
        </p>
        <p>
            <input type="text" name="content"
                placeholder="Todo Content"></input>
        </p>

        <p>
            <b><label for="degree">Degree</label></b>
        </p>
        <p>
            <input id="degree-0" name="degree" required type="radio" value="Important">
            <label for="degree-0">Important</label>
        </p>
        <p>
            <input id="degree-1" name="degree" required type="radio" value="Unimportant">
            <label for="degree-1">Unimportant</label>
        </p>
        <button type="submit">Submit</button>
    </form>
    </div>
</body>
</html>

ذخیره کنید و فایل را ببندید.

در اینجا شما یک صفحه اصلی HTML با عنوان، چند سبک، عنوان و یک فرم وب دارید. در فرم وب، ویژگی متد را برای ارسال نشان می دهید که فرم درخواست POST ارسال می کند. شما یک فیلد ورودی متنی برای محتوای todo با محتوای نام دارید که برای دسترسی به داده های عنوان در مسیر / از آن استفاده می کنید. شما همچنین دو دکمه رادیویی HTML با درجه نام دارید که به کاربر امکان می‌دهد درجه اهمیت هر مورد را مشخص کند: آنها می‌توانند گزینه مهم یا گزینه غیرممکن را هنگام ایجاد کار انتخاب کنند. در آخر، شما یک دکمه ارسال در انتهای فرم دارید.

در حالی که در دایرکتوری flask_app خود با محیط مجازی فعال هستید، با استفاده از متغیر محیطی FLASK_APP به Flask در مورد برنامه (در این مورد app.py) بگویید. سپس متغیر محیطی FLASK_ENV را روی توسعه تنظیم کنید تا برنامه در حالت توسعه اجرا شود و به دیباگر دسترسی پیدا کنید. برای اطلاعات بیشتر در مورد اشکال زدا Flask، به نحوه رسیدگی به خطاها در یک برنامه فلاسک مراجعه کنید. برای این کار از دستورات زیر استفاده کنید:

export FLASK_APP=app
export FLASK_ENV=development

بعد، برنامه را اجرا کنید:

flask run

با اجرای سرور توسعه، با استفاده از مرورگر خود از URL زیر دیدن کنید:

http://127.0.0.1:5000/

صفحه فهرست را با یک فیلد ورودی برای محتوای todo، دو دکمه رادیویی برای درجه اهمیت و یک دکمه ارسال خواهید دید.

برای اطلاعات بیشتر در مورد فرم های وب، نحوه استفاده از فرم های وب در یک برنامه فلاسک را ببینید. برای یک روش پیشرفته تر و ایمن تر برای مدیریت فرم های وب، به نحوه استفاده و اعتبارسنجی فرم های وب با Flask-WTF مراجعه کنید.

اگر فرم را پر کنید و ارسال کنید، با ارسال یک درخواست POST به سرور، هیچ اتفاقی نمی افتد زیرا شما درخواست های POST را در مسیر / رسیدگی نکرده اید.

سرور را در حال اجرا بگذارید و یک پنجره ترمینال جدید باز کنید.

برای رسیدگی به درخواست POST که کاربر ارسال می کند، app.py را باز کنید، آنها را به مجموعه کارها اضافه کنید و در صفحه فهرست نمایش دهید:

nano app.py

مسیر / را به شکل زیر ویرایش کنید:

flask_app/app.py

@app.route('/', methods=('GET', 'POST'))
def index():
    if request.method=='POST':
        content = request.form['content']
        degree = request.form['degree']
        todos.insert_one({'content': content, 'degree': degree})
        return redirect(url_for('index'))

    all_todos = todos.find()
    return render_template('index.html', todos=all_todos)

ذخیره کنید و فایل را ببندید.

در این تغییرات، شما درخواست های POST را در داخل شرط if request.method == ‘POST’ مدیریت می کنید. شما محتوای todo و درجه اهمیتی که کاربر ارسال می کند را از شی request.form استخراج می کنید.

شما از متد insert_one() در مجموعه todos برای اضافه کردن یک سند todo به آن استفاده می کنید. شما داده‌های todo را در فرهنگ لغت پایتون ارائه می‌دهید، «محتوا» را روی مقداری که کاربر در قسمت متن برای محتوای todo ارسال کرده است، تنظیم می‌کنید و کلید «درجه» را روی مقدار دکمه رادیویی که کاربر انتخاب می‌کند، تنظیم می‌کنید. سپس به صفحه فهرست هدایت می‌شوید، که صفحه را تازه می‌کند و آیتم جدید اضافه شده را نمایش می‌دهد.

برای نمایش تمام کارهای ذخیره شده، از متد find() خارج از کدی که مسئول رسیدگی به درخواست‌های POST است استفاده می‌کنید، که تمام اسناد todo موجود در مجموعه todos را برمی‌گرداند. کارهایی را که از پایگاه داده دریافت می کنید در متغیری به نام all_todos ذخیره می کنید و سپس فراخوانی تابع render_template() را ویرایش می کنید تا لیست اسناد todo را به قالب index.html منتقل کنید، که در قالب در متغیری به نام موجود خواهد بود. کارها

اگر صفحه فهرست را بازخوانی کنید، ممکن است پیامی از مرورگر دریافت کنید که از شما می خواهد ارسال مجدد فرم را تأیید کنید. اگر بپذیرید، مورد todo که قبلاً قبل از رسیدگی به درخواست‌های POST ارسال کرده‌اید، سپس به پایگاه داده اضافه می‌شود، زیرا کد رسیدگی به فرم‌ها اکنون در مسیر وجود دارد.

از آنجایی که صفحه فهرست هنوز کدی برای نمایش موارد انجام کار ندارد، موردی که اضافه کردید قابل مشاهده نخواهد بود. اگر به مرورگر اجازه ارسال مجدد فرم شما را داده‌اید، می‌توانید با باز کردن پوسته مونگو و اتصال به پایگاه داده flask_db با استفاده از دستور زیر، داده‌های تازه اضافه شده را مشاهده کنید:

use flask_db

سپس از تابع find() برای دریافت همه موارد todo در پایگاه داده استفاده کنید:

db.todos.find()

اگر داده‌ای دوباره ارسال شد، آن را اینجا در خروجی خود خواهید دید.

سپس، قالب index.html را باز کنید تا محتویات لیست کارهایی که به آن ارسال کرده اید نمایش داده شود:

nano templates/index.html

فایل را با اضافه کردن یک شکست <hr> و یک حلقه Jinja برای بعد از فرم ویرایش کنید، به طوری که فایل به شکل زیر باشد:

flask_app/templates/index.html
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>FlaskApp</title>
    <style>
        .todo {
            padding: 20px;
            margin: 10px;
            background-color: #eee;
        }
    </style>
</head>
<body>
    <h1>FlaskTODO</h1>
    <hr>
    <div class="content">
    <form method="post">
        <p>
            <b><label for="content">Todo content</label></b>
        </p>
        <p>
            <input type="text" name="content"
                placeholder="Todo Content"></input>
        </p>

        <p>
            <b><label for="degree">Degree</label></b>
        </p>
        <p>
            <input id="degree-0" name="degree" required type="radio" value="Important">
            <label for="degree-0">Important</label>
        </p>
        <p>
            <input id="degree-1" name="degree" required type="radio" value="Unimportant">
            <label for="degree-1">Unimportant</label>
        </p>
        <button type="submit">Submit</button>
    </form>
    <hr>
    {% for todo in todos %}
        <div class="todo">
            <p>{{ todo['content'] }} <i>({{ todo['degree']}})</i></p>
        </div>
    {% endfor %}

    </div>
</body>
</html>

ذخیره کنید و فایل را ببندید.

در این فایل، یک تگ <hr> اضافه می‌کنید تا فرم وب و لیست کارها را جدا کنید.

شما از یک حلقه for در خط {% for todo in todos %} برای عبور از هر مورد در لیست کارها استفاده می کنید. شما محتوای todo و درجه اهمیت را در یک تگ <p> نمایش می دهید.

اکنون صفحه فهرست خود را بازخوانی کنید، فرم وب را پر کنید و آن را ارسال کنید. کارهایی که اضافه کردید را در زیر فرم خواهید دید. در مرحله بعد، دکمه ای اضافه می کنید که به کاربران اجازه می دهد کارهای موجود را حذف کنند.

مرحله 4 – حذف Todos

در این مرحله، مسیری را اضافه می‌کنید که به کاربران اجازه می‌دهد تا با استفاده از یک دکمه، کارها را حذف کنند.

ابتدا، یک مسیر /id/delete جدید اضافه می‌کنید که درخواست‌های POST را می‌پذیرد. تابع view delete() جدید شما شناسه کاری را که باید از URL حذف شود دریافت می کند، سپس از آن شناسه برای حذف آن استفاده کنید.

برای حذف یک todo، شناسه آن را به عنوان یک رشته دریافت می‌کنید و باید قبل از ارسال آن به روش حذف مجموعه، آن را به ObjectId تبدیل کنید. بنابراین باید کلاس ObjectId() را از ماژول bson وارد کنید، که کدگذاری و رمزگشایی BSON (Binary JSON) را مدیریت می کند.

برای ویرایش app.py را باز کنید:

nano app.py

ابتدا وارد کردن زیر را در بالای فایل اضافه کنید:

flask_app/app.py
from bson.objectid import ObjectId

# ...

این کلاس ObjectId() است که از آن برای تبدیل شناسه رشته ها به اشیاء ObjectId استفاده می کنید.

سپس مسیر زیر را در پایان اضافه کنید:

flask_app/app.py

# ...


@app.post('/<id>/delete/')
def delete(id):
    todos.delete_one({"_id": ObjectId(id)})
    return redirect(url_for('index'))

ذخیره کنید و فایل را ببندید.

در اینجا، به جای استفاده از دکوراتور معمولی app.route، از دکوراتور app.post معرفی شده در Flask نسخه 2.0.0 استفاده می کنید که میانبرهایی را برای روش های رایج HTTP اضافه می کند. برای مثال، @app.post(“/login”) یک میانبر برای @app.route(“/login”، method=[“POST”]) است. این بدان معناست که این تابع view فقط درخواست‌های POST را می‌پذیرد، و پیمایش به مسیر /ID/delete در مرورگر شما، خطای 405 Method Not Allowed را برمی‌گرداند، زیرا مرورگرهای وب به‌طور پیش‌فرض درخواست‌های GET را دارند. برای حذف یک todo، کاربر روی دکمه ای کلیک می کند که درخواست POST را به این مسیر ارسال می کند.

تابع شناسه سند کاری را که باید حذف شود دریافت می کند. شما این شناسه را به متد ()delete_one در مجموعه todos ارسال می‌کنید و شناسه رشته‌ای را که دریافت می‌کنید با استفاده از کلاس ObjectId() که قبلاً وارد کرده‌اید به ObjectId تبدیل می‌کنید.

پس از حذف سند todo، کاربر را به صفحه فهرست هدایت می کنید.

سپس، قالب index.html را ویرایش کنید تا دکمه Delete Todo اضافه شود:

nano templates/index.html

حلقه for را با افزودن یک تگ <form> جدید ویرایش کنید:

flask_app/templates/index.html

    {% for todo in todos %}
        <div class="todo">
            <p>{{ todo['content'] }} <i>({{ todo['degree']}})</i></p>
            <form method="POST" action="{{ url_for('delete', id=todo['_id']) }}" >
                <input type="submit" value="Delete Todo"
                       onclick="return confirm('Are you sure you want to delete this entry?')">
            </form>
        </div>
    {% endfor %}

ذخیره کنید و فایل را ببندید.

در اینجا، یک فرم وب دارید که یک درخواست POST را به تابع view delete() ارسال می کند. شما به todo[‘_id’] منتقل می‌کنید تا کاری را که حذف می‌شود، مشخص کنید. شما از متد ()firm موجود در مرورگرهای وب برای نمایش پیام تایید قبل از ارسال درخواست استفاده می کنید.

اکنون صفحه فهرست خود را بازخوانی کنید و دکمه Delete Todo را در زیر هر مورد انجام دهید. روی آن کلیک کنید و حذف را تایید کنید. شما به صفحه فهرست هدایت می شوید و کار دیگر در آنجا وجود نخواهد داشت.

اکنون راهی برای حذف کارهای ناخواسته از پایگاه داده mongoDB خود در برنامه Flask خود دارید.

برای تایید حذف، پوسته مونگو خود را باز کنید و از تابع find() استفاده کنید:

db.todos.find()

باید ببینید که مواردی که حذف کرده اید دیگر در مجموعه کارهای شما نیستند.

نتیجه

شما یک برنامه وب کوچک Flask برای مدیریت کارهای انجام دادید که با پایگاه داده MongoDB ارتباط برقرار می کند. شما یاد گرفتید که چگونه به یک سرور پایگاه داده MongoDB متصل شوید، مجموعه هایی ایجاد کنید که گروهی از اسناد را ذخیره می کنند، داده ها را در یک مجموعه وارد کنید، و داده ها را از یک مجموعه بازیابی و حذف کنید.

https://vpsgol.net/product/vps-germany/

https://vpsgol.net/product/vps-usa/

https://vpsgol.net/product/vps-france/

https://vpsgol.net/product/vps-canada/

https://vpsgol.net/product/vps-poland/

https://vpsgol.net/product/vps-netherlands/

https://vpsgol.net/product/vps-england/

جدیدتر نحوه نصب و پیکربندی Nextcloud در اوبونتو 20.04
بازگشت به لیست
قدیمی تر نحوه نصب Hadoop در حالت مستقل در اوبونتو 20.04

نوشته های مشابه

06 مارس
آموزش معرفی و بررسی

نحوه ایجاد قوانین، جدول زمانی، و موارد از رویدادهای Suricata با استفاده از برنامه های SIEM Kibana

معرفی آموزش های قبلی در این مجموعه شما را با نحوه نصب و پیکربندی Suricata راهنمایی کردند. آنها همچنین توضیح دادند که چگونه از Filebeat ...

ادامه مطلب