1.定义通讯协议

基于前面介绍过的 FLask Web 网站与 urlib 的访问网站的方法，设计一个综合应用实例。它是一个基于 Web 的学生记录管理程序。

学生的记录包括 id(学号) 、 name(姓名) 、 grade(成绩)，服务器的作用是建立与维护一个Sqllite 的学生数据库 student.db 中的学生记录表 student。

服务器建立一个 Web 网站，同时提供查询学生记录、增加学生记录、删除学生记录等接口服务。服务器为了与客户端通信，建立一个opt 的参数如下表：

opt值	含义
init	初始化学生表
insert	增加学生
delete	删除学生
update	更改学生
select	查询学生
opt 参数值	获取学生记录

规定如下：

如果客户端向服务器发送 opt="init" ，那么服务器创建 students 表，并返回是否创建成功，如果成功就返回 {"msg":"OK"}

如果客户端向服务器发送 opt="insert" , 同时发送id , name , grade 参数，那么服务器向数据库表插入一条学生记录，并返回是否插入成功信息，如果成功就返回 {"msg":"OK"}

如果客户端向服务器发送 opt="delete" , 同时发送 id 参数，那么服务器从数据库表中删除学号为 id 的一条学生记录，并返回是否删除成功的信息，如果删除成功就返回 {"msg":"OK"}

如果客户端向服务器发送 opt="update" , 同时发送 id 参数，那么服务器从数据库表中更改学号为 id 的一条学生记录，并返回是否更改成功的信息，如果更改成功就返回 {"msg":"OK"}

如果客户端向服务器发送 opt="select" , 同时发送id 参数，那么服务器从数据库表中查询学号为 id 的一条学生记录，并返回是否查询成功的信息，如果查询成功就返回 {"msg":"OK"}

如果客户端不向服务器发送 opt 参数值，那么服务器获取所有的学生记录返回给客户端，如果成功就返回 {"msg":"OK"，"data":"rows"} , 其中 rows 是学生的记录行的列表。

2.服务器程序

服务器程序server.py如下：

import flask
import sqlite3
import json

# 初始化一个Flask对象，参数__name__是程序的名称
app = flask.Flask(__name__)


class StudentDB:
    def __init__(self):
        self.cursor = None
        self.con = None

    # 通过学生类打开一个数据库，采用sqlite3.connect来连接
    def openDB(self):
        self.con = sqlite3.connect("students.db")
        # 获取Cursor游标对象，用于执行sql语句并获得结果
        self.cursor = self.con.cursor()

    # 关闭连接
    def closeDB(self):
        self.con.commit()
        self.con.close()

    # 创建一个学生表
    def initTable(self):
        res = {}
        try:
            self.cursor.execute("create table students (id varchar(16) "
                                "primary key,name varchar(16),grade int)")
            res["msg"] = "OK"
        except Exception as err:
            res["msg"] = str(err)
        return res

    # 插入学生
    def insertRow(self, id, name, grade):
        res = {}
        try:
            self.cursor.execute("insert into students (id,name,grade) "
                                "values(?,?,?)", (id, name, grade))
            res["msg"] = "OK"
        except Exception as err:
            res["msg"] = str(err)
        return res

    # 删除学生
    def deleteRow(self, id):
        res = {}
        try:
            self.cursor.execute("delete from students where id=?", (id,))
            res["msg"] = "OK"
        except Exception as err:
            res["msg"] = str(err)
        return res

    # 修改学生
    def updateRow(self, id):
        res = {}
        try:
            self.cursor.execute("update students set name=?,grade=? where id=?", (id,))
            res["smg"] = "OK"
        except Exception as err:
            res["msg"] = str(err)
        return res

    # 获取学生的所有信息
    def selectRows(self):
        res = {}
        try:
            data = []
            self.cursor.execute("select * from students order by id")
            rows = self.cursor.fetchall()  # 在 Python 中使用 fetchall() 从数据库文件中提取元素
            for row in rows:
                # 每一个学生记录都是一个字典
                d = {"id": row[0], "name": row[1], "grade": row[2]}
                data.append(d)
            res["msg"] = "OK"
            res["data"] = data
        except Exception as err:
            res["msg"] = str(err)
        return res


@app.route("/", methods=["GET", "POST"])
def process():
    # 获取opt的值
    opt = flask.request.values.get("opt") if "opt" in flask.request.values else ""
    res = {}
    # 创建数据库
    db = StudentDB()
    db.openDB()
    if opt == "init":
        res = db.initTable()
    elif opt == "insert":
        id = flask.request.values.get("id") if "id" in flask.request.values else ""
        name = flask.request.values.get("name") if "name" in flask.request.values else ""
        grade = flask.request.values.get("grade") if "grade" in flask.request.values else ""
        res = db.insertRow(id, name, grade)
    elif opt == "delete":
        id = flask.request.values.get("id") if "id" in flask.request.values else ""
        res = db.deleteRow(id)
    elif opt == "update":
        id = flask.request.values.get("id") if "id" in flask.request.values else ""
        res = db.updateRow(id)
    else:
        res = db.selectRows()
    db.closeDB()
    return json.dumps(res)


if __name__ == '__main__':
    app.run()

3.客户端程序

客户端程序client.py如下：

import urllib.request
import urllib.parse
import json


# 创建一个student的对象
class Student:
    def __init__(self, id, name, grade):
        self.id = id
        self.name = name
        self.grade = grade

    def show(self):
        # 打印方法
        print("%-16s %-16s %-4d" % (self.id, self.name, self.grade))


students = []
# server的网址
url = "http://127.0.0.1:5000"


# 显示主功能界面
def main():
    print("=" * 15 + "主界面" + "=" * 14)
    print("*" * 10 + "1-添加学生信息" + "*" * 10)
    print("*" * 10 + "2-删除学生信息" + "*" * 10)
    print("*" * 10 + "3-修改学生信息" + "*" * 10)
    print("*" * 10 + "4-查询学生信息" + "*" * 10)
    print("*" * 10 + "5-显示所有学生信息" + "*" * 7)
    print("*" * 10 + "6-初始化学生列表" + "*" * 8)
    print("*" * 10 + "0-退出系统" + "*" * 13)
    print("=" * 33)


# 初始化
# 如果客户端向服务端发送opt="init",那么服务器创建students表，并返回是否创建成功，如果成功就返回{"msg":"OK"}
def initialize():
    st = ""
    try:
        content = urllib.request.urlopen(url + "?opt=init")
        st = content.read()
        st = json.loads(st.decode())
        st = st["msg"]
    except Exception as err:
        st = str(err)

    if st == "OK":
        print("初始成功")
    else:
        print(st)
    return st


# 插入学生记录
# 如果客户端向服务器发送opt="insert",同时发送id、name、grade参数，那么服务器向数据库表插入一条学生记录，并返回是否插入成功信息，如果如果成功就返回{"msg":"OK"}
def insertRow():
    # 获取学生的学号、姓名、成绩
    id = input("id=")
    name = input("name=")
    while True:
        grade = int(input("grade="))
        if 0 <= grade <= 100:
            break
        else:
            print("无效成绩!\n请重新输入 范围：0~100")

    if id != "" and name != "":
        s = Student(id, name, grade)
        for x in students:
            if x.id == id:
                print(id + "已经存在")
                return
        st = ""
        try:
            # 调用远程数据
            st = "id=" + urllib.parse.quote(id) + \
                 "&name=" + urllib.parse.quote(name) + \
                 "&grade=" + str(grade)
            st = st.encode()
            content = urllib.request.urlopen(url + "?opt=insert", st)
            st = content.read()
            st = json.loads(st.decode())
            st = st["msg"]
        except Exception as err:
            st = str(err)
        if st == "OK":
            insertStudent(s)
            print("添加成功")
        else:
            print(st)
    else:
        print("学号、姓名不能为空")


# 插入学生记录
def insertStudent(s):
    global students
    i = 0
    while i < len(students) and s.id > students[i].id:
        i += 1
    # 判断表格里面是否存在
    if i < len(students) and s.id == students[i].id:
        print(s.id + "已经存在")
        return False
    students.insert(i, s)
    return True


# 删除学生记录
# 如果客户端向服务器发送opt="delete",同时发送id参数，那么服务器从数据库表中删除学号为id的一条学生记录，并返回是否删除成功的信息，如果如果成功就返回{"msg":"OK"}
def deleteRow():
    global students
    id = input("id=")
    if id != "":
        for i in range(len(students)):
            if students[i].id == id:
                st = ""
                try:
                    st = "id=" + urllib.parse.quote(id)
                    st = st.encode()
                    # 找到id就调用urllib.request.urlopen
                    content = urllib.request.urlopen(url + "?opt=delete", st)
                    st = content.readline()
                    # 通过json解析数据
                    st = json.loads(st.decode())
                    st = st["msg"]
                except Exception as err:
                    st = str(err)

                if st == "OK":
                    del students[i]
                    print("删除成功")
                else:
                    print(st)
                break


# 更新学生信息
def updateRow():
    pass


# 查询学生信息
def selectRow():
    pass


# 读取学生记录
def readStudents():
    global students
    try:
        students.clear()
        content = urllib.request.urlopen(url)
        data = b""  # 二进制str变量
        while True:
            buf = content.read(1024)  # 每次读取1024字节内容,并且指针指向末尾
            if len(buf) > 0:
                data += buf
            else:
                break
        data = data.decode()  # 解码 UTF-8
        # 反系列结构化的数据
        data = json.loads(data)
        if data["msg"] == "OK":
            data = data["data"]  # data["data"]=[row0,row1.row2...]
            for d in data:
                # 每个d都是一个字典
                s = Student(d["id"], d["name"], d["grade"])
                students.append(s)
    except Exception as err:
        print(err)


# 显示所有的学生
def listStudents():
    global students
    print("%-16s %-16s %-4s" % ("id", "name", "grade"))
    for s in students:
        # 调用show函数
        s.show()


try:
    readStudents()
    while True:
        main()  # 打印菜单
        s = int(input("请选择(0,1,2,3,4,5,6):"))
        if s == 0:  # 退出系统
            break
        elif s == 1:  # 添加学生信息
            insertRow()
        elif s == 2:  # 删除学生信息
            deleteRow()
        elif s == 3:  # 修改学生信息
            updateRow()
        elif s == 4:  # 查询学生信息
            selectRow()
        elif s == 5:  # 显示所有学生信息
            listStudents()
        elif s == 6:
            initialize()  # 初始化学生列表
except Exception as exp:
    print(exp)

客户端结果实例：