1. Avant-propos▲
Ce document propose une liste de scripts Python dans différents domaines :
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les fondamentaux du langage ;
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la gestion de bases de données MySQL et PostgreSQL ;
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la programmation réseau TCP/ IP (protocoles HTTP, POP3, IMAP, SMTP) ;
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la programmation web MVC avec le Framework FLASK ;
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les architectures trois couches et la programmation par interfaces ;
Ce n'est pas un cours Python exhaustif mais un recueil d'exemples destinés à des développeurs ayant déjà utilisé un langage de script tel que Perl, PHP, VBScript ou des développeurs habitués aux langages typés tels que Java ou C# et qui seraient intéressés par découvrir un langage de script orienté objet. Ce document est peu approprié pour des lecteurs n'ayant jamais ou peu programmé.
Ce document n'est pas non plus un recueil de "bonnes pratiques". Le développeur expérimenté pourra ainsi trouver que certains codes pourraient être mieux écrits. Ce document a pour seul objectif de donner des exemples à une personne désireuse de s'initier au langage Python 3 et au Framework Flask. Elle approfondira ensuite son apprentissage avec d'autres documents.
Les scripts sont commentés et les résultats de leur exécution reproduits. Parfois des explications supplémentaires sont fournies. Le document nécessite une lecture active : pour comprendre un script, il faut à la fois lire son code, ses commentaires et ses résultats d’exécution.
Les exemples du document sont disponibles à l'adresse https://tahe.developpez.com/tutoriels-cours/python-flask-2020/documents/python-flask-2020.rar :
Le document est une mise à jour d'un ancien document paru en juin 2011 https://tahe.developpez.com/tutoriels-cours/python/. Le document de 2011 avait été construit avec l'interpréteur Python 2.7. Depuis, des versions Python 3.x sont apparues. En février 2020, on en est à la version 3.8. Les versions 3.x ont amené une discontinuité dans la portabilité entre versions : des codes s'exécutant sous Python 2.7 peuvent se révéler inutilisables sous Python 3.x. C'est notamment le cas pour l'écriture console. En 2.7 on peut écrire [print "toto"] alors qu'en 3.x il faut écrire [print("toto")] : il faut mettre des parenthèses. Cette simple évolution fait que les codes fournis avec le document de 2011 sont pour la plupart inutilisables directement avec Python 3.x. Il faut les modifier.
Ce nouveau document ne se contente pas de mettre à jour les codes de 2011 pour qu'ils soient exécutables avec Python 3.8 :
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les sections sur la programmation TCP-IP et l’usage des bases de données ont subi d’importantes évolutions ;
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la section sur la programmation web qui n’était qu’une introduction est désormais un cours complet utilisant le framework FLASK ;
Pour construire ce cours, j’ai suivi une démarche inhabituelle : j’ai fait un portage du cours PHP Introduction au langage PHP7 par l’exemple. Je n’ai donc pas suivi les structures traditionnelles des cours Python ou Flask. Je voulais avant tout savoir comment je pouvais faire avec Python 3 ce que j’avais fait en PHP 7. Le résultat est que j’ai pu refaire, en Python 3 / Flask, tous les exemples du cours PHP 7.
Ce document peut comporter des erreurs ou des insuffisances. Le lecteur peut utiliser le flux de discussion todo pour les signaler.
Le contenu du document est le suivant :
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Chapitre |
Dossier du code |
Contenu |
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Présentation du cours |
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Installation d’un environnement de travail |
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[bases] |
Les bases du langage Python – structures du langage – type de données – fonctions – affichage console – chaînes de formatage – changement de types – les listes – les dictionnaires – les expressions régulières |
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[strings] |
Notation des chaînes de caractères – méthodes de la classe <str> - encodage / décodage des chaînes de caractères en UTF-8 |
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[exceptions] |
Gestion des exceptions |
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[fonctions] |
Portée des variables – mode de passage des paramètres – utiliser des modules – le Python Path – paramètres nommés – fonctions récursives |
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[fichiers] |
Lecture / écriture d’un fichier texte – gestion des fichiers encodés en UTF-8 – gestion des fichiers jSON |
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[impots/v01] |
Version 1 de l’exercice d’application, un calcul d’impôt sur les revenus. L’application est déclinée en 18 versions – La version 1 implémente une solution procédurale |
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[imports] |
Gestion des dépendances d’une application par importation de modules – une méthode de gestion des dépendances est présentée – elle est utilisée dans tout le document – gestion du Python Path |
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[impots/v02] |
La version 2 de l’application reprend la version 1 en rassemblant toutes les constantes de la configuration dans un fichier de configuration qui gère également le Python Path |
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[impots/v03] |
La version 3 de l’application reprend la version 2 en utilisant des fonctions encapsulées dans un module – la gestion des dépendances est faite par configuration – introduction de fichier jSON pour lire les données nécessaires au calcul de l’impôt et écrire les résultats des calculs |
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[classes/01] |
Classes – héritage – méthodes et propriétés – getters / setters – constructeur – propriété [__dict__] |
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[classes/02] |
Présentation des classes [BaseEntity] et [MyException] utilisées dans le reste du document – [BaseEntity] facilite les conversions objet / dictionnaire |
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[troiscouches] |
Architecture en couches et programmation par interfaces. Ce chapitre présente les méthodes de programmation utilisées dans le reste du document |
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[impots/v04] |
Version 4 de l’application – cette version implémente une solution avec une architecture en couches, la programmation par interfaces, l’utilisation de classes dérivées de [BaseEntity] et [MyException] |
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[databases/mysql] |
Installation du SGBD MySQL – connexion à une base de données – création d’une table – exécution d’ordres SQL SELECT, UPDATE, DELETE, INSERT – transaction – requêtes SQL paramétrées |
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[databases/postgresql] |
Installation du SGBD PostgreSQL – connexion à une base de données – création d’une table – exécution d’ordres SQL SELECT, UPDATE, DELETE, INSERT – transaction – requêtes SQL paramétrées |
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[databases/anysgbd] |
Ecriture de code indépendant du SGBD |
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[databases/sqlalchemy] |
L’ORM (Object Relational Mapper) SqlAlchemy – un ORM permet de travailler de façon unifiée avec différents SGBD - mapping classes / tables SQL – opérations sur les classes images des tables SQL |
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[impots/v05] |
Version 5 de l’application de calcul de l’impôt – Utilisation de l’architecture en couches de la version 04 et de l’ORM SqlAlchemy pour travailler avec les SGBD MySQL et PostgreSQL |
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[inet] |
Programmation internet – protocole TCP / IP (Transfer Control Protocol / Internet Protocol) - protocoles HTTP (HyperText Transfer Protocol) – SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) – POP (Post Office Protocol) – IMAP (Internet Message Access Protocol) |
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[flask] |
Services web avec le framework web Flask – affichage d’une page HTML – service web jSON – requêtes GET et POST – gestion d’une session web |
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[impots/http-servers/01] [impots/http-clients/01] |
Version 6 de l’exercice d’application - Création d’un service web jSON de calcul de l’impôt avec une architecture multicouche - Ecriture d’un client web pour ce serveur avec une architecture multicouche – programmation client / serveur – utilisation du module [requests] |
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[impots/http-servers/02] [impots/http-clients/02] |
Version 7 de l’exercice de l’application – la version 6 est améliorée : le client et le serveur sont multithtreadés – utilitaires [Logger] pour loguer les échanges client / serveur – [SendMail] pour envoyer un mail à l’administrateur de l’application |
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[impots/http-servers/03] [impots/http-clients/03] |
Version 8 de l’exercice d’application – la version 7 est améliorée par l’usage d’une session web |
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[xml] |
Gestion du XML (eXtended Markup Language) avec le module [xmltodict] |
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[impots/http-servers/04] [impots/http-clients/04] |
Version 9 de l’exercice d’application – la version 8 est modifiée pour avoir des échanges client / serveur en XML ; |
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[impots/http-servers/05] [impots/http-clients/05] |
Version 10 de l’exercice d’application – au lieu de traiter N contribuables par N requêtes GET, on utilise une unique requête POST avec les N contribuables dans le corps du POST |
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[impots/http-servers/06] [impots/http-clients/06] |
Version 11 de l’exercice d’application – l’architecture client / serveur de l’application est modifiée : la couche [métier] passe du serveur au client |
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[impots/http-servers/07] |
Version 12 de l’exercice d’application – cette version implémente un serveur MVC (Model – View – Controller) délivrant indifféremment, à la demande du client, du jSON, du XML et du HTML. Ce chapitre implémente les versions jSON et XML du serveur |
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[impots/http-clients/07] |
Implémentation des clients jSON et XML du serveur MVC de la version 12 |
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[impots/http-servers/07] |
Implémentation du serveur HTML de la version 12 – utilisation du framework CSS Bootstrap – |
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[impots/http-servers/08] |
Version 13 de l’exercice d’application - Refactorisation du code de la version 12 – gestion de la session avec le module [flask_session] et un serveur Redis – utilisation de mots de passe cryptés |
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[impots/http-servers/09] [impots/http-clients/09] |
Version 14 de l’exercice d’application – implémentation d’URL avec un jeton CSRF (Cross Site Request Forgery) |
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[impots/http-servers/10] |
Version 15 de l’exercice d’application – refactorisation du code de la version 14 pour gérer deux types d’actions : ASV (Action Show View) qui ne servent qu’à afficher une vue sans modifier l’état du serveur, ADS (Action Do Something) qui font une action qui modifie l’état du serveur – ces actions se terminent toutes par une redirection vers une action ASV – cela permet de gérer correctement les rafraîchissements de page du navigateur client |
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[impots/http-servers/11] |
Version 16 de l’application – gestion des URL avec préfixe |
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[impots/http-servers/12] |
Version 17 de l’application – portage de la version 16 sur un serveur Apache / Windows |
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[impots/http-servers/13] |
Version 18 de l’application – corrige une anomalie de la version 17 |
La version finale de l’exercice d’application est une application Client / serveur de calcul de l’impôt avec l’architecture suivante :
La couche [web] ci-dessus est implémentée avec une architecture MVC :
Le contenu du document est dense. Le lecteur qui ira jusqu’au bout aura une bonne vision de la programmation web MVC en Python / Flask et au-delà une bonne vision de la programmation web MVC dans d’autres langages.
Le lecteur qui préfère voir du code, le tester et le modifier plutôt que de lire un cours pourra procéder ainsi :
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installer un environnement de travail :
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Laragon (serveur Apache, SGBD MySQL, serveur Redis) ;
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explorer le code des exemples https://tahe.developpez.com/tutoriels-cours/python-flask-2020/documents/python-flask-2020.rar :
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dans chaque dossier, on trouve un fichier [README.md] qui lie le dossier à un chapitre du cours et résume son contenu :
Le fichier [README.md] ressemble à ceci :
Il est peu probable que le lecteur lise la totalité du cours :
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le lecteur débutant pourra lire les chapitres 1 à 15 et s’arrêter là. Il pourra ensuite passer du temps à coder ses propres scripts Python avant de revenir à ce cours ;
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le lecteur ayant les bases de Python et voulant s’initier aux bases de données et à l’ORM (Object Relational Mapper) [sqlalchemy] pourra se contenter des chapitres 16 à 20 ;
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le lecteur voulant s’initier à la programmation internet (HTTP, SMTP, POP3, IMAP) pourra lire le chapitre 21. Ce chapitre est assez complexe et montre des scripts avancés. On peut le lire à deux niveaux :
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pour découvrir les protocoles de l’internet ;
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pour obtenir des scripts exploitant ces protocoles ;
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le lecteur ayant les bases de Python et voulant s’initier à la programmation web avec le framework Flask lira le chapitre 22 ;
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le lecteur désirant approfondir la programmation web avec le framework Flask pourra étudier les chapitres 23 à 38. On y construit des applications client / serveur de plus en plus complexes ainsi qu’une application HTML / Python suivant le modèle de développement MVC (Modèle – Vue – Contrôleur). Cette application est développée au chapitre 32. On pourra s’arrêter là. Les chapitres suivants amènent des modifications non fondamentales ;
Serge Tahé, septembre 2020
