Flask表单与表单验证实现流程介绍

Python
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2023-02-06
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  • 表单介绍
  • WTForms 和 Flask-WTF
  • 创建表单
  • 表单字段
  • 验证器

表单介绍

说到表单，在HTML中表单的创建时通过<form>标签实现的，在<form>标签内部，字段通过使用<input>标签等定义。比如一个表单内部有用户名，密码框这些，都是通过<input>，<label>标签等实现的。

一个简单的表单：

<form>
First name:<br>
<input type="text" name="firstname">
<br>
Last name:<br>
<input type="text" name="lastname">
</form>

将表单提交给服务端处理时，服务端需要验证表单中的字段的取值是否符合要求。

在 Python 的 Web 开发中，表单内部的字段标签之类的，就不再使用HTML标签来写了，而是通过python类实现。

WTForms在python中使用类定义表单，然后直接通过类定义生成对应的HTML代码，这种方式更加方便，而且使表单更易于重用。除非是非常简单的程序，或者想让表单的定义更加灵活，否则一般不会在模板中直接使用HTML代码写表单。

WTForms 和 Flask-WTF

WTForms 是一个灵活的表单验证和表单渲染的库，它的主要功能：

  • 验证表单中的字段的取值是否符合要求；
  • 渲染输出表单的 HTML 代码

WTForms 可以与任意的 Web 框架和模板引擎一起使用。 在 Flask 框架或者 Django 框架中，都可以使用 WTForms。

Flask-WTF 在 WTForms 的基础上提供了一些扩展，可以方便的在 Flask 框架中生成表单。

创建表单

下面直接用代码讲解如何创建表单。

首先，我们的目标是这样一个页面

一个简单的登录页面，让用户输入用户名，密码，同时对用户名和密码进行验证，验证成功就输出，验证不成功需要重新输入，并提示错误信息。

首先，这是一个表单，表单内有一些文本，有文本框，有登录按钮，这些都是通过python中的表单类创建的，使用的正是flask-wtf模块创建的。

先导入需要的模块

#导入表单类
from flask_wtf import FlaskForm
#导入字段类
from wtforms import StringField,SubmitField,PasswordField
#导入验证器类
from wtforms.validators import DataRequired,Length,Regexp
class LoginForm(FlaskForm):
    '''
    这些字段对象会被渲染为html标签
    实例化一个文本字段对象，设置参数
    label:这个值可以拿出来放在标签前面显示
    validators=[]验证器列表，实例化的验证器对象，里面又可以设置参数
    '''
    #用户名字段
    username = StringField(
        label='用户名',
        validators=[
            DataRequired(message='用户名不能为空'),
            Length(3,20,message='用户名长度在3-20个字符')
        ]
    )
    password = PasswordField(
        label='密码',
        validators=[
            DataRequired(message='密码不能为空'),
            Length(3,20,message='密码长度在3-20个字符'),
 			Regexp(r'^[a-z0-9A-Z]+$',message='密码只能有字母，数字，下划线组成')
        ]
    )
    submit = SubmitField(label='登录')

我们创建了一个类LoginForm，它是一个表单类，继承了FlaskForm，这个表单中包含一个用户名username字段，密码password字段，还有一个提交按钮submit，这三个字段作为了类LoginForm的三个属性。

表单字段

我们发现用户名，密码这些实际是文本框，既然不用HTML代码实现，那么怎么实现呢？

使用的就是WTForms中的各种字段类，比如这里：

username = StringField()

StringField()是WTForms 支持表单字段类，它表示文本字段，这样一个字段会被渲染为

<input id="username" name="username" type="text" value="">

注意：实例化对象的名称是username ，被渲染后的input标签中的id和name属性值都叫username

WTForms 支持如下类型的表单字段：

这只是一部分，还有很多其他支持的字段。

接着看代码：

    username = StringField(
        label='用户名',
        validators=[
            DataRequired(message='用户名不能为空'),
            Length(3,20,message='用户名长度在3-20个字符')
        ]
    )

验证器

StringField类需要传递一些参数：

label='用户名' ，这个参数可以直接在模板页面中显示，使用form.username.label，把它放在文本框的前面，像下面这样：

validators=[ ] 这个参数表示对这个字段使用的验证器列表。验证器就是对这个字段使用那些验证，比如这里DataRequired,Length两个验证器类，同样验证器类需要实例化然后传入参数。比如：

Length(3,20,message='用户名长度在3-20个字符')

限定长度在3-20字符，如果验证不通过，就弹出错误信息：message='用户名长度在6-20个字符'。

验证器也有很多类型，常见的验证器类有：

还可以自定义验证器类等等。

我们创建了一个单独的文件loginform.py

from flask_wtf import FlaskForm
from wtforms import StringField,PasswordField,SubmitField
from wtforms.validators import DataRequired,Regexp,Length
class LoginForm(FlaskForm):
    #<input id="username1" maxlength="20" minlength="3" name="username1" required type="text" value="">
    username = StringField(
        label='用户名',
        validators=[
            DataRequired(message='用户名不能为空'),
            Length(3,20,message='用户名长度在3-20个字符')
        ]
    )
    password = PasswordField(
        label='密码',
        validators=[
            DataRequired(message='密码不能为空'),
            Length(3,20,message='密码长度在3-20个字符'),
            Regexp(r'^[a-z0-9A-Z]+$',message='密码只能有字母，数字，下划线组成')
        ]
    )
    submit = SubmitField(label='登录')

表单类创建好之后，可以做一个简单的测试：

把这个表单显示出来

首先，我们在app.py文件中：

from flask import Flask,render_template,request
from loginform import LoginForm
app = Flask(__name__)
app.config['SECRET_KEY'] = 'hard to guess string'
@app.route('/',methods=['GET','POST'])
def login():
    loginform = LoginForm()
    if request.method == 'GET':
        return render_template('login.html',form = loginform)
    return 'hello'
if __name__ == '__main__':
    app.run()
app.config['SECRET_KEY'] = 'hard to guess string'
用于防范 CSRF 攻击，具体的我也不清楚，就不再细说了，总之需要设置

接着，在根路由下/，有视图函数login，访问这个路由的方法可以是GET，或者POST。首先假设是GET，我们就需要把之前的表单渲染出来，具体的做法就是：

使用创建的表单类LoginForm实例化一个表单对象loginform ，如果请求方法是GET，就去渲染login.html，然后表单对象作为参数传递过去。所以我们还需要设计一下login.html文件。

login.html:

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>登录页面</title>
</head>
<body>
<form action="{{ url_for('login') }}" method="post">
    <table>
        <tbody>
        <tr>
            <td>{{ form.username.label }}</td>
            <td>{{ form.username }}</td>
            <td>{% for err in form.username.errors %}
                {{ err }}
                {% endfor %}
            </td>
        <td>{{ form.test }}</td>
        </tr>
        <tr>
            <td>{{ form.password.label }}</td>
            <td>{{ form.password }}</td>
            <td>{% for err in form.password.errors %}
                {{ err }}
                {% endfor %}
            </td>
        </tr>
        <tr>
            <td>{{ form.submit }}</td>
        </tr>
        {{ form.hidden_tag() }}
        </tbody>
    </table>
</form>
</body>
</html>

这里使用了一个表格布局，然后表单的action="{{ url_for('login') }}" method="post"，设置了表单的提交路径，以及提交方法。

    <td>{{ form.username.label }}</td>#拿到username的label值显示出来
    <td>{{ form.username }}</td>#显示username这个字段
    <td>{% for err in form.username.errors %}#这是错误信息，如果验证不通过会显示错误信息
        {{ err }}
        {% endfor %}
    </td>

最后，还要注意到： {{ form.hidden_tag() }}， 用于防范 CSRF 攻击，生成 <input id=“csrf_token”/> 标签。总之必须要加上，不加上，后面验证数据的时候会出问题。

接着，运行app.py，访问根路径/，则是GET方法访问，会渲染出login.html文件。

接着，我们需要实现，用户输入数据，我们进行验证，验证不成功就提示错误信息，验证成功就登录成功。

回到表单类中，我们可以发现使用的验证器有这几种：

其中，DataRequired,Length直接被渲染为HTML中input标签的属性：

maxlength="" minlength="" required

这时候验证就是在浏览器上完成的了，而不是在服务器。客户端方式可以实时动态的提示用户输入是否正确，只有用户输入正确后才会将表单数据发送给服务器。客户端验证可以增强用户体验，降低服务器负载。

参考书上说，Flask程序中使用WTForms实现的就是服务器验证，但是有些字段又会被渲染为HTML5的属性，所以也不全是服务器验证。

这就是浏览器给出的验证提示

但是正则验证器，确实是在服务端完成验证的

Regexp(r'^[a-z0-9A-Z]+$',message='密码只能有字母，数字，下划线组成')

那么怎么在服务器验证数据呢，首先，我们的数据会提交到/路径，使用的是POST方法。

表单类对象loginform，有一个验证方法，loginform.validate()，调用这个方法时，会去调用你每一个字段中使用的每一个验证器去验证数据，全部验证通过返回True，失败返回False。

@app.route('/',methods=['GET','POST'])
def login():
    loginform = LoginForm()
    if request.method == 'GET':
        return render_template('login.html',form = loginform)
    elif request.method == 'POST' and loginform.validate():
        return f'用户 {loginform.username.data}登录成功'
    else:
        return render_template('login.html',form = loginform)
  • 如果请求方法时GET，直接渲染表单
  • 如果请求方法时POST，并且loginform.validate()==True，表示验证通过，这时候我们返回登录成功，同时使用loginform.username.data可以拿到用户输入的用户名。
  • 否则，验证失败，再次渲染这个表单，注意:这时候，调用了validate()方法，返回False，产生了错误信息，错误信息在form.username.errors，是一个列表，这时候login.html中的错误信息列表就是有输出了。

测试一下：我的密码字段设置了正则验证，只允许输入字母数字下划线，而且字符个数在3-20个。

首先，不填写字段，浏览器端会自动验证

输入正确格式的密码：

输入错误格式的密码：

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