Vom Skript zum Server

Fast jedes Programm in diesem Kurs fing oben an, lief bis unten und war fertig. Der Wetterdienst in Abschnitt 17 war die Ausnahme. wetterdienst.py lief im Hintergrund, wartete auf eine Anfrage, beantwortete sie und wartete weiter. So ein Programm nennt man Server. In diesem Abschnitt baust du selbst einen, und zwar das Haushaltsbuch, diesmal im Browser.

01 / 06Ein Skript und ein Server

Ein Skript startet, tut seine Arbeit und endet. Ein Server startet und tut erst einmal nichts. Er lauscht an einem Port, wie der Wetterdienst an Port 8000, und wartet auf eine Anfrage. Wenn eine kommt, ruft er die Funktion auf, die zu ihrer Adresse gehört, schickt die Antwort zurück und wartet wieder, so lange, bis ihn jemand beendet.

Die Anfragen kommen von einem Browser, so wie bei jeder Webseite, die du aufrufst, oder von einem Programm wie in Abschnitt 17. Für den Server macht das keinen Unterschied. Beides ist eine Anfrage an eine Adresse.

Einen Server von Hand zu bauen, so wie wetterdienst.py mit http.server, ist mühsam. Adresse zerlegen, Parameter auslesen, Kopfzeilen schreiben, alles von Hand. Diese Arbeit nimmt dir das Paket Flask ab. Es ist eines der bekanntesten für Web-Anwendungen in Python und bringt nur das Nötigste mit. Was darüber hinaus nötig ist, holt man sich dazu. Hier liegt es bereit, zu Hause installierst du es wie requests in einer virtuellen Umgebung, mit python -m pip install flask.

02 / 06Die kleinste Anwendung

from flask import Flask

app = Flask(__name__)


@app.get("/")
def startseite():
    return "Hallo aus dem Haushaltsbuch"

Nach einem Klick auf Sandbox starten steht kurz darauf der Satz im Reiter Browser. Der Browser dort fragt wirklich deinen Server, genau wie ein Browser auf deinem Rechner.

from flask import Flask holt die Klasse Flask aus dem Paket. Mit app = Flask(__name__) wird die Anwendung (application) angelegt. Das ist ein Objekt, in dem alles steckt, was zu deiner Web-Anwendung gehört. Über __name__ weiß Flask, in welcher Datei sie steht, und findet so später die Dateien, die daneben liegen.

@app.get("/") steht über einer Funktion, so wie @dataclass in Lektion 14.4 über einer Klasse stand. Auch das ist ein Dekorator, und dieser hängt die Funktion an eine Adresse. Wenn eine Anfrage an den Pfad / kommt, ruft Flask startseite() auf.

get heißt, dass es um Anfragen geht, mit denen jemand etwas haben will, wie bei requests.get in Abschnitt 17. Was die Funktion mit return zurückgibt, wird die Antwort.

03 / 06Wie die Anwendung startet

Zu Hause öffnest du ein Terminal in dem Ordner, in dem app.py liegt, aktivierst die virtuelle Umgebung und tippst flask --app app run. Hinter --app steht der Name der Datei ohne .py, und run startet den Server. Danach erscheinen ein paar Zeilen, darunter Running on http://127.0.0.1:5000, und dann passiert nichts mehr. Der Server wartet.

Diese Adresse öffnest du im Browser. 127.0.0.1 ist wie beim Wetterdienst dein eigener Rechner, und 5000 ist der Port, den Flask nimmt, wenn man nichts anderes sagt. Beenden kannst du den Server mit Strg+C.

Hier wird die Anwendung von der Plattform gestartet. Im Terminal steht nach dem Start die Zeile, mit der das passiert: python -m flask --app app run --port 3000. python -m flask ist dasselbe wie flask. Es funktioniert nur auch dort, wo das Programm flask nicht auf dem Pfad liegt, und das ist hier so. Port 3000 ist es, weil der Reiter Browser dort fragt.

Was Flask beim Start und bei jeder Anfrage selbst ins Terminal schreibt, fehlt hier. Zu Hause siehst du es, und darunter eine rote Warnung, das sei ein Server zum Entwickeln und nicht für den Betrieb. Die stimmt. Für eine Seite, die die ganze Welt besucht, nimmt man etwas Robusteres. Zum Bauen und Ausprobieren ist er genau richtig.

04 / 06Eine Seite statt Text

from flask import Flask

app = Flask(__name__)


@app.get("/")
def startseite():
    return """
        <h1>Haushaltsbuch</h1>
        <p>Im September sind diese Ausgaben dazugekommen:</p>
        <ul>
            <li>Bäckerei Krume, 8,40 €</li>
            <li>Kino Lichtspiel, 24,00 €</li>
            <li>Stadtwerke Lindenau, 84,00 €</li>
        </ul>
    """

Diesmal gibt die Funktion HTML zurück, die Sprache, in der Webseiten geschrieben sind. HTML musst du für diesen Abschnitt nicht können. Ein paar Zeichen reichen: Was zwischen <h1> und </h1> steht, ist eine Überschrift, <p> ein Absatz, <ul> eine Liste und jedes <li> ein Punkt darin. Diese Klammern heißen Tags. Flask schickt den Text mit der Angabe, dass es HTML ist, und der Browser macht daraus eine Seite.

HTML geht schnell über mehrere Zeilen, deshalb steht es wie jeder lange Text in drei Anführungszeichen. Die Einrückung darin stört nicht, weil der Browser über Leerzeichen hinwegliest. Bei mehr als ein paar Zeilen wird das trotzdem unübersichtlich. Zwei Lektionen weiter kommt das HTML deshalb in eigene Dateien.

05 / 06Ein Server merkt sich etwas

from flask import Flask

app = Flask(__name__)
zaehler = {"aufrufe": 0}


@app.get("/")
def startseite():
    zaehler["aufrufe"] += 1
    anzahl = zaehler["aufrufe"]
    return f"<h1>Haushaltsbuch</h1><p>Seit dem Start {anzahl}-mal aufgerufen.</p>"

Nach ein paar Klicks auf Seite neu laden, den Pfeil neben der Adresse, wächst die Zahl. Bei jeder Anfrage ruft Flask startseite() auf. Dazwischen läuft der Server weiter und behält alles, was er weiß, auch das Dictionary zaehler. Ein Skript finge bei jedem Start wieder bei null an.

Ein global wie in Lektion 8.5 braucht es dafür nicht. Die Funktion gibt dem Namen zaehler ja keinen neuen Wert, sie ändert nur, was im Dictionary steht, und das darf sie.

Weg ist die Zahl, sobald der Server neu startet. Hier passiert das bei jeder Änderung am Code, weil deine Anwendung dann neu gestartet wird, damit im Browser der neue Stand steht. Zu Hause passiert es, wenn du den Server mit Strg+C beendest und wieder startest.

Was ein Server sich nur im Speicher merkt, überlebt keinen Neustart. Beim Formular für neue Ausgaben wird das wichtig.

06 / 06print statt return

from flask import Flask

app = Flask(__name__)


@app.get("/")
def startseite():
    print("Hallo aus dem Haushaltsbuch")

Hier gibt die Funktion den Satz mit print aus, statt ihn zurückzugeben. Im Browser steht Internal Server Error, und darunter ein Traceback, der mit dieser Zeile endet:

TypeError: The view function for 'startseite' did not return a valid response. The function either returned None or ended without a return statement.

Übersetzt heißt das: Die Funktion für startseite hat keine gültige Antwort zurückgegeben, sie hat None zurückgegeben oder ist ohne return zu Ende gelaufen. Das ist der alte Unterschied zwischen return und print.

In den Browser kommt nur, was die Funktion zurückgibt. Was sie mit print ausgibt, landet dort, wo der Server läuft. Zu Hause ist das das Terminal, in dem du flask gestartet hast. Hier ist es das Terminal, sobald du bei einer Aufgabe auf Prüfen drückst und deine Anwendung dabei abgefragt wird.

Den Traceback auf der Seite gibt es nur in der Lernplattform, damit du nicht suchen musst. Flask selbst zeigt dem Browser nur Internal Server Error und schreibt den Rest ins Terminal. Der Grund ist einfach. Wer deine Seite besucht, soll nicht in deinen Code schauen können.