1. Паттерны проектирования
2. Python фреймворки для веб-разработки
3. Создание простого приложения на Flask

Недостаточно просто написать работающее приложение, его так же нужно будет поддерживать и расширять. Для этого и существуют паттерны проектирования. Паттерны это свод правил, а просто рекомендации, которые помогут проектировать поддерживаемые системы.

Паттерны не привязаны к конкретному языку или технологии. Паттерны применимы во всех ООП языках, и, чтобы их понимать, без привязки к конкретному ЯП, нужно овладеть унифицированным языком моделирования(Unified Modeling Language). Существует несколько видов диаграм UML, самые ключевые из них это: диаграмма вариантов использования, диаграмма активности и диаграмма классов.

Разберем три этих диаграммы на примере небольшого описания приложения: система для подбора книг, в котором книги для читателя подбираются по его предпочтениям

самая общая диаграмма, показывает какие возможности доступны актору(пользователю) в системе. В диаграмме вариантов использования(как и в любой другой диаграмме) незья использовать просто абстрактные сущности типа User, всегда нужно знать, о ком система, потому в нашем примере это могут быть читатель(Reader) и Библиотекарь(Librarian). Из описания приложения можно выделить исколько случаев использования:

Reader:

1. Подбор книги(get a recommendation) - приложение дожно рекомендовать книги пользователю
2. Регистрация(registration) - книги и рекомендации должны привязываться к кому-то
3. Авторизация(authorization) - пользователь должен иметь доступ к своим книгам и рекомендациям
4. Добавление книги(add a book) - рекомендации пользователю составляются на основе уже прочитанных книг

Librarian:

1. Удалять читателей
2. Банить читателей

На основании возможностей системы, можно составить диаграмму варинантов использования:

Для наглядности применения паттернов придумаем новое приложение. Пусть это будет симулятор машин. Есть разные машины, у которых есть разное поведение, например легковые машины не могут перевозить так много груза как грузовые, а гоночные машины ездят быстрее чем легковые(Исходник).

Применить или нет определенный паттерн проектирования, зависит от задачи и контекста, нельзя выделить какой-то набор паттернов и сказать, что от этого ваше приложение станет лучше или хуже, однако можно выделить наиболее распространенные паттерны:

• фабричный метод(factory method) - основная идея в том, чтобы разделить создание объектов и их использование. Ответственность за создание объектов переходит на другие объекты, которые имеют общий интерфейс. Помогает легко вводить новые зависимости в код, не привязываясь к конктретным объектам в нем. Например в приложении с машинами могут добавиться машины других видов, и теперь во всей бизнес-логике нужно будет их заменять, это отяготит наш код и сделает много бесполезных условных операций. Применяя фабричный метод, мы вводим только одну зависимость, на моменте создания пораждающего класса.

• абстрактная фабрика(abstract factory) - так же порождающий шаблон, необходимый для разделения части создания объекта, от его использования. В отличае от фабричного метода, групперует порождение объектов с одинаковым контекстом в один порождающий класс.

• одиночка(singleton) - паттерн гарантирует, что создаваемый объект будет только один во всей программе, используется для коннекшена с БД или другими резурсозатратными операциями. Необходимо применять очень осторожно, т.к. может стать божественным классом

• стратегия(strategy) - позволяет выделить алгоритм в отдельную сущность и менять его в зависимости от необходимости. Применятся в случаях, если у одинаковых классов много общего, но отличается только олгоритм. Логику этого алгоритма можно вынести в отдельные классы, а классы-исходники слить в один.

• шаблонный метод(template method) - поведенческий паттерн, позволяет указать в абстрактном классе последовательность действий этого класса. По сути может оказаться так, что почти вся логика может быть реализованна в абстрактном классе, а истинно абстрактным методом останется только один или два небольших, которые можно реализовать в классах-потомках.

Применять паттерны стоит очень осторожно, часто, они и вовсе непосредно не применяются, однако могут быть такие проекты, в которых применение паттернов необходимо.

Русурсы:

• Сайт с разбором 23х классических паттерна проектирования
• Design Patterns - книга, впервые описывающая паттерны проектирования

Общий обзор некоторых Python-фреймворков:

• Django - старый и надежный фреймворк, предоставляет множество функций из коробки. Имеет готовую структуру, в которую нужно только поместить необходимое взаимодействие. Строится по MVT подобию, предоставляет множество инструментов, но из-за своего большого размера, очень медленно развивается.
• Flask - мини-фреймворк на Python. Предоставляет только самые необходимые функции, как правило проекты на Flask более сложные чем на Django, так как этот фреймворк обычно выбирают для систем со своей архитектурой и иногда сложно адаптироваться к архитектуре, которую предоставляет проект. Однако, довольно часто эти архитектуры сводятся к той же архитектуре Django.
• FastApi - совсем молодой фреймворк, предоставляющий асинхронное взаимодействие, основан на Flask и сразу запал программистам в сердце из-за обязательного указания типов в функциях и классах. Фреймворк намного быстрее своих собратьев, но архитектуру нужно придумывать самому.

Для написания простого приложения на Flask необходио сделать несколько простых шагов(файл будет называться app.py):

1. Подключить саму библиотеку Flask:

   from flask import Flask

2. Создать само приложение Flask. Это объект-синглтон, то есть он может быть создан только один раз за приложение. Для его создания необходимо передать название приложние, к нему можно получить доступ используя переменную __name__:

   app = Flask(__name__)

3. Используя декоратор, который предоставляет синглтон приложения Flask, написать простой путь к функции, которая должна обработать запрос:

   @app.route("/")
   def hello_world():
       return "<p>Hello, World!</p>"

Итого, все приложение будет выглядеть следующим образом:

from flask import Flask

app = Flask(__name__)

@app.route("/")
def hello_world():
    return "<p>Hello, World!</p>"

Далее, чтобы запустить приложение можно написать в консоле:

flask run

Это откроет приложение на порту 5000, вашего устройства в браузере.

Кроме того можно кастомезировать url нашего приложения и брать оттуда данные, например:

from flask import Flask

app = Flask(__name__)

@app.route("/<name>")
def hello_world(name):
    return f"<p>Hello, {name}!</p>"

Однако, как же нам принимать и обрабатывать запросы? Данные переданные в запросе приложению хранятся в объекте-синглтоне request. Чтобы его использовать, нужно просто подключить этот объект к своему приложениею:

from flask import request

Далее можно добавить еще возможностей в наш обработчик:

from flask import Flask
from flask import request

app = Flask(__name__)

@app.route("/<name>")
def hello_world(name):
    age = request.args.get("age", '')
    surname = request.args.get("surname", '')
    return f"<p>Hello, {name} {surname}! Your age is {age}</p>"

На этом, пожалуй, все об основах.