带你了解关于FastAPI快速开发Web API项目中的模板和Jinja

2023-04-25 11:41 由华为云开发者联盟发表于 #前端开发

摘要：FastAPI 实际上是为构建 API 和微服务而设计的。它可用于构建使用 Jinja 提供 HTML 服务的 Web 应用程序。

本文分享自华为云社区《FastAPI 快速开发 Web API 项目: 模板和 Jinja 介绍》，作者：宇宙之一粟。

什么是 Jinja

模板是全栈 Web 开发的重要组成部分。使用 Jinja，您可以构建丰富的模板，为您的 Python Web 应用程序的前端提供支持。

Jinja 是一个用 Python 编写的模板引擎，旨在帮助 API 响应的渲染过程。在每种模板语言中，都有变量被替换为实际传递给它们的值，当模板被渲染时，有控制模板逻辑的标签。

安装 jinja2：

pipenv install jinja2

安装成功后：

Jinja 模板只是一个文本文件。 Jinja 可以生成任何基于文本的格式（HTML、XML、CSV、LaTeX 等）。 Jinja 模板不需要有特定的扩展名：.html、.xml 或任何其他扩展名都可以。

关于模版的扩展名：任何文件都可以作为模板加载，无论文件扩展名如何。添加 .jinja 扩展名，如 user.html.jinja 可能会使某些 IDE 或编辑器插件更容易，但这不是必需的。自动转义可以基于文件扩展名应用，因此在这种情况下您需要考虑额外的后缀。
识别模板的另一个很好的启发式方法是它们位于模板 templates 文件夹中，而不管扩展名是什么。这是项目的常见布局。

Jinja 模板引擎使用花括号 {} 来区分其表达式和语法与常规 HTML、文本和模板文件中的任何其他变量。{{}} 语法称为变量块。{% %} 语法包含控制结构，如 if/else 、循环和宏。Jinja 模板语言中使用的三种常见语法块包括以下内容：

{% ... %}：这种语法用于控制结构等语句。
{{ todo.item }}：这个语法用于打印出传递给它的表达式的值。
{# Test #}: 这种语法在写评论时使用，不在网页上显示。

Jinja2 是一种流行的模板语言，被 Flask、Bottle、Pelican 使用，也可被 Django 使用。

渲染第一个 Jinja 模板

导入 Jinja 后，您可以继续加载和渲染您的第一个模板：

>>> import jinja2
>>> environment = jinja2.Environment()
>>> template = environment.from_string("Hello, {{ name }}!") 
>>> template.render(name="Yuzhou1su")
'Hello, Yuzhou1su!'
>>>

Jinja 的核心组件是 Environment() 类。在此示例中，您创建了一个不带任何参数的 Jinja 环境。稍后您将更改 Environment 的参数以自定义您的环境。在这里，您正在创建一个普通环境，您可以在其中加载字符串 Hello, {{ name }}! 作为模板。

这个例子显示了你在使用 Jinja 时通常会执行的两个重要步骤：

加载模板：加载包含占位符变量的源。默认情况下，它们包含在一对大括号 {{ }} 中。
渲染模板：用内容填充占位符。您可以提供字典或关键字参数作为上下文。在本例中，您已经填充了占位符，因此 Hello, Yuzhou1su！作为输出。

使用外部文件作为模板

与上述方式同理，我们可以使用外部文件作为我们的模版来源，在我们的项目中创建一个新文件夹。在工作目录中，创建一个名为 templates/ 的文件夹。

然后，您可以在 “template” 目录中创建 index.html 模板文件，并使用 Jinja2 语法来呈现它们。例如，在template/index.html 中写入如下内容:

<!DOCTYPE html>
<html>
 <head>
 <title>Welcome</title>
 <link href="{{ url_for('static', path='/styles.css') }}" rel="stylesheet">
 </head>
 <body>
 <h1>Hello, {{ name }}</h1>
 </body>
</html>

然后回到我们的 main.py 中：

from fastapi import FastAPI, Request
from fastapi.responses import HTMLResponse
from fastapi.staticfiles import StaticFiles
from fastapi.templating import Jinja2Templates
app = FastAPI()
app.mount("/static", StaticFiles(directory="static"), name="static")
templates = Jinja2Templates(directory="templates")
@app.get("/{name}")
async def home(request: Request, name: str):
 return templates.TemplateResponse("index.html", {
 "request": request,
 "name": name
 })

整个文件的目录结构如下：

启动 FastAPI 服务 uvicorn main:app --reload --port 8888, 然后另外打开一个终端，执行 curl 127.0.0.1:8888/Yuzhou1su 命令，可以看到如下 name 被渲染出来的结果：

通过浏览器访问这个 http://127.0.0.1:8888/Yuzhou1su，还能看到 css 渲染的颜色：

Jinja 模板变量可以是任何 Python 类型或对象，只要它们可以转换为字符串。可以将模型、列表或字典类型传递到模板中，并通过将这些属性放置在先前列出的第二个块中来显示其属性。在下一节中，我们将看一下过滤器。过滤器是每个模板引擎的重要组成部分，在 Jinja 中，过滤器使我们能够执行某些函数，例如从列表中连接值和检索对象的长度，等等。Jinja 中常用的功能：变量、过滤器、if 语句、循环、宏和模板继承。

变量

模板变量由传递给模板的上下文字典定义。

在模板中，只要应用程序传递了变量，您就可以随意操作这些变量。变量可能还具有您可以访问的属性或元素。变量具有哪些属性取决于提供该变量的应用程序。

除了标准的 Python __getitem__ “下标”语法（ [] ）之外，您还可以使用点（. ）来访问变量的属性。

以下行执行相同的操作：

{{ foo.bar }}
{{ foo['bar'] }}

Filters

尽管 Python 和 Jinja 的语法非常相似，但是像连接字符串、将字符串的第一个字符设置为大写等修改操作不能使用Python 的语法在 Jinja 中完成。因此，为了执行这样的修改操作，我们在 Jinja 中使用过滤器。

变量可以被过滤器修改。过滤器与变量用管道符号（|）分隔，并且可以在括号中包含可选参数。可以链接多个过滤器。一个过滤器的输出应用于下一个。过滤器的定义格式如下：

{{ variable | filter_name(*args) }}

不加参数的过滤器：

{{ variable | filter_name }}
{{ name|striptags|title }}

default 过滤器: 如果该值未定义，它将返回传递的默认值，否则返回变量的值：

{{ my_variable | default('my_variable is not defined') }}

escape 过滤器: 这个过滤器用于渲染原始 HTML 输出：将字符串 s 中的字符 & < > ' ” 转换为 HTML 安全序列。如果您需要在 HTML 中显示可能包含此类字符的文本，请使用此选项。将返回值标记为标记字符串。

{{ "<title>Todo Application</title>" | escape }}
<title>Todo Application</title>

类型转换过滤器: 这些过滤器包括 int 和 float 过滤器，用于从一种数据类型转换到另一种数据类型：

{{ 3.142 | int }}
3
{{ 20 | float }}
20.0

join 过滤器：join(*value*, *d=u''* , *attribute=None*)返回一个字符串，它是序列中字符串的串联。元素之间的分隔符默认为空字符串，您可以使用可选参数定义它：

{{ [1, 2, 3] | join('|') }}
 -> 1|2|3
{{ [1, 2, 3] | join }}
 -> 123

也可以连接对象的某些属性：

{{ users|join(', ', attribute='username') }}

长度 filter： 这个过滤器返回一个序列或集合的长度，它的作用与 Python 中 len() 函数的作用相同：

Todo count: {{ todos | length }}
Todo count: 4

if 条件

Jinja 中 if 语句的用法与 Python 中的用法类似。在 {% %} 控制块中使用。让我们看一个例子：

{% if todos %}
<ul>
{% for todo in todos %}
 <li>{{ todo.name|e }}</li>
{% endfor %}
</ul>
{% endif %}

Loop 条件

我们也可以在Jinja中对变量进行迭代。这可以是一个列表或一个一般的函数、比如说下面这个，例如

{% for todo in todos %}
 <li>{{ todo.name|e }}</li>
{% endfor %}

你可以在 for 循环中访问特殊的变量，比如 loop.index ，它给出了当前迭代的索引。

宏

宏可与常规编程语言中的函数相媲美。它们有助于将常用的习语放入可重用的函数中，以免重复自己（“DRY” 原则）。

{% macro input(name, value='', type='text', size=20) %}
 <div class="form">
 <input type="{{ type }}" name="{{ name }}"
            value="{{ value|escape }}" size="{{ size }}">
 </div>
{% endmacro %}

现在，为了在你的表单中快速创建一个输入，调用了这个宏：

{{ input('item') }}

渲染完成后，将会返回：

 <div class="form">
 <input type="text" name="item" value="" size="20" />
 </div>

FastAPI 中的 Jinja

FastAPI 实际上是为构建 API 和微服务而设计的。它可用于构建使用 Jinja 提供 HTML 服务的 Web 应用程序，但这并不是它真正优化的目的。

如果您想构建一个在服务器上呈现大量 HTML 的大型网站，Django 可能是更好的选择。

但是，如果您正在使用 React、Angular 或 Vue 等前端框架构建现代网站，那么从 FastAPI 获取数据是一个不错的选择。

参考链接：

Templates
The Ultimate FastAPI Tutorial Part 6 - Serving HTML with Jinja Templates
Simple ToDo App in FastAPI with Jinja2 Template
Primer on Jinja Templating
Template Designer Documentation

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