Python веб-разработка: от первых шагов до готового приложения

Для кого эта статья:

• Новички в веб-разработке, желающие освоить Python
• Студенты и молодые специалисты, ищущие курсы по Python

• Разработчики, рассматривающие Python и его фреймворки для создания веб-приложений

  Python захватил веб-разработку благодаря своей читаемости и богатой экосистеме. Разработчики любого уровня могут быстро создать функциональный веб-сайт, API или полноценное приложение с минимальными усилиями. Хотите построить личный блог, систему управления контентом или мощное корпоративное решение? Python предоставляет инструменты под любую задачу — от простейших скриптов до высоконагруженных систем. Давайте разберемся, как сделать первые шаги в веб-разработке на Python! 🐍

Хотите не просто читать о веб-разработке, а получить структурированные знания от практикующих экспертов? Курс Обучение Python-разработке от Skypro — это глубокое погружение в реальные проекты под руководством опытных менторов. Вы не просто изучите синтаксис, а создадите полноценное портфолио веб-приложений, с которым сможете претендовать на позицию Junior-разработчика уже через 9 месяцев. Старт карьеры в IT — ближе, чем кажется!

Создание веб-приложений на Python: основы для новичков

Веб-разработка на Python — это построение приложений, доступных через браузер, с использованием серверных технологий на языке Python. В отличие от традиционных десктопных программ, веб-приложения не требуют установки, работают на различных платформах и доступны из любой точки мира при наличии интернета.

Андрей Васильев, технический директор

Когда я начинал свой путь в веб-разработке, я потратил месяцы, пытаясь выбрать "идеальный" язык программирования. JavaScript казался обязательным для фронтенда, PHP был доступен на каждом хостинге, Ruby on Rails обещал невероятную продуктивность. Но когда я наткнулся на Python и фреймворк Flask, всё изменилось.

Первое приложение я написал за выходные — простой сервис для отслеживания расходов. Код был элегантным и понятным даже спустя недели. Когда клиент попросил добавить аналитику и экспорт в Excel, я смог интегрировать нужные библиотеки за пару часов. Через месяц это уже была полноценная система финансового учёта для малого бизнеса.

Именно Python позволил мне сконцентрироваться на решении бизнес-задач, а не на борьбе с синтаксисом или несовместимостями библиотек. Сейчас, спустя 7 лет, я руковожу командой разработчиков, и Python остаётся нашим основным инструментом для быстрого создания прототипов и сложных систем.

Прежде чем погрузиться в код, важно понять ключевые концепции веб-разработки:

• HTTP протокол — основа коммуникации в вебе, определяющая правила обмена данными между клиентом и сервером
• Клиент-серверная архитектура — разделение ответственности между пользовательским интерфейсом и бизнес-логикой
• MVC-паттерн (Model-View-Controller) — популярный подход к структурированию веб-приложений
• API (Application Programming Interface) — интерфейсы, позволяющие приложениям взаимодействовать друг с другом
• REST (Representational State Transfer) — архитектурный стиль для проектирования сетевых приложений

Python обладает рядом преимуществ для веб-разработки:

Важно понимать: для создания полноценного веб-приложения вам понадобятся не только навыки Python, но и базовые знания HTML, CSS и JavaScript. Однако для первых проектов можно использовать готовые шаблоны и фреймворки, которые минимизируют необходимость писать фронтенд-код вручную.

Настройка среды разработки для Python веб-проектов

Правильно настроенная среда разработки — фундамент успешного проекта. Для веб-разработки на Python требуется установить ряд компонентов, которые обеспечат комфортную и продуктивную работу. 🔧

Первым шагом является установка Python. Рекомендуется использовать последнюю стабильную версию (Python 3.8+), которая включает множество улучшений и оптимизаций для веб-разработки.

1. Установка Python:

   • Windows: скачайте установщик с python.org и не забудьте отметить опцию "Add Python to PATH"
   • macOS: установите через Homebrew командой brew install python или через официальный установщик
   • Linux: в большинстве дистрибутивов Python предустановлен, но можно обновить через пакетный менеджер: sudo apt install python3 для Debian/Ubuntu

2. Создание виртуального окружения: изолированное пространство для установки зависимостей проекта без влияния на системный Python

   • Создание: python -m venv myenv
   • Активация в Windows: myenv\Scripts\activate
   • Активация в macOS/Linux: source myenv/bin/activate

3. Установка редактора кода: выберите IDE, поддерживающую Python

   • VS Code с расширением Python
   • PyCharm (есть бесплатная Community Edition)
   • Sublime Text с пакетом Anaconda

4. Установка менеджера пакетов pip: обычно входит в установку Python, но может потребоваться обновление

   • python -m pip install --upgrade pip

5. Установка git: для контроля версий и совместной работы

   • Windows/macOS: скачайте с git-scm.com
   • Linux: sudo apt install git (для Debian/Ubuntu)

Мария Соколова, Python-разработчик

Мой первый веб-проект чуть не стал последним. Я начала разрабатывать сайт портфолио прямо в системном Python, устанавливая все пакеты глобально. Когда перешла ко второму проекту — трекеру задач, несовместимость версий библиотек превратила работу в кошмар.

Переустановка Python и потеря всех настроек научили меня главному: виртуальные окружения — не просто рекомендация, а необходимость. Теперь для каждого проекта я создаю отдельное venv и фиксирую зависимости в requirements.txt.

Однажды клиент попросил доработать проект двухлетней давности. Благодаря зафиксированным версиям библиотек и документации по настройке, я восстановила рабочую среду за 20 минут вместо потенциальных дней отладки.

Отдельно отмечу пользу Docker для разработки. Когда я начала использовать контейнеры, фраза "у меня работает" перестала быть поводом для шуток в команде — наши окружения стали действительно идентичными.

После настройки базового окружения, важно установить инструменты для веб-разработки:

Для удобства разработки рекомендую настроить запуск сервера разработки в режиме автоматической перезагрузки при изменении кода. Во Flask это достигается установкой переменной окружения FLASK_ENV=development, а в Django включением опции --runserver с флагом автоперезагрузки.

Не забудьте создать файл requirements.txt для фиксации версий используемых библиотек:

pip freeze > requirements.txt

Это позволит в любой момент воспроизвести окружение разработки на другой машине простой командой:

pip install -r requirements.txt

Фреймворки для веб-разработки на Python: Flask и Django

В экосистеме Python существует множество фреймворков для веб-разработки, но два из них заслуженно считаются лидерами: Flask и Django. Выбор между ними — одно из первых важных решений, которое предстоит принять разработчику. Каждый фреймворк имеет свои сильные стороны и философию, определяющие подход к построению приложений. 🏗️

Flask — микрофреймворк, который следует принципу "делай одну вещь и делай её хорошо". Он предоставляет минимальный набор инструментов для создания веб-приложений, оставляя разработчику свободу выбора библиотек для других функций.

Django — полнофункциональный фреймворк, который следует принципу "батарейки включены". Он предлагает интегрированное решение для всех аспектов веб-разработки: от ORM для работы с базами данных до системы аутентификации и административного интерфейса.

Рассмотрим простейшее приложение "Hello World" на обоих фреймворках, чтобы почувствовать разницу в подходах.

Flask:

# app.py
from flask import Flask

app = Flask(__name__)

@app.route('/')
def hello():
return 'Hello, World!'

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

Запуск: python app.py

Django:

# Создание проекта
# django-admin startproject hello_world
# cd hello_world
# python manage.py startapp main

# hello_world/settings.py (добавить 'main' в INSTALLED_APPS)

# hello_world/urls.py
from django.urls import path
from main import views

urlpatterns = [
path('', views.hello, name='hello'),
]

# main/views.py
from django.http import HttpResponse

def hello(request):
return HttpResponse('Hello, World!')

Запуск: python manage.py runserver

Заметна разница в количестве кода и файлов: Flask позволяет создать приложение в одном файле, в то время как Django требует определенной структуры проекта даже для простейшего приложения.

При выборе фреймворка учитывайте следующие факторы:

• Размер проекта — для небольших приложений и API часто достаточно Flask, крупные порталы удобнее разрабатывать на Django
• Временные рамки — Flask позволяет быстрее начать, Django экономит время при реализации стандартных функций
• Опыт команды — важно учитывать знакомство разработчиков с конкретным фреймворком
• Специфические требования — некоторые задачи лучше решаются определённым инструментом

В последние годы появился "третий путь" — использование Flask с набором расширений (Flask-SQLAlchemy, Flask-Login, Flask-Admin и др.), который позволяет получить функциональность, сравнимую с Django, сохраняя гибкость Flask. Этот подход особенно популярен среди стартапов и проектов, требующих нестандартной архитектуры.

Стоит отметить, что выбор фреймворка не является окончательным решением — многие команды успешно используют оба инструмента для разных проектов или даже в рамках одной экосистемы (например, Django для основного сайта и Flask для микросервисов).

Структура веб-приложения и основные компоненты

Хорошо организованная структура — залог успешного масштабирования и поддержки веб-приложения. Независимо от выбранного фреймворка, существуют общие компоненты и паттерны, которые формируют основу современных веб-приложений на Python. 📁

Типичное веб-приложение состоит из следующих основных компонентов:

1. Маршрутизатор (Router) — определяет, какая функция обрабатывает запрос по конкретному URL
2. Контроллеры/Представления (Controllers/Views) — обрабатывают запросы и формируют ответы
3. Модели (Models) — представляют данные и бизнес-логику приложения
4. Шаблоны (Templates) — определяют, как данные будут отображаться пользователю
5. Формы (Forms) — валидируют пользовательский ввод
6. Сервисы (Services) — инкапсулируют бизнес-логику для повторного использования
7. Middleware — обрабатывает запросы и ответы до/после основной логики

Рассмотрим рекомендуемые структуры для Flask и Django проектов.

Структура Flask-проекта:

project_name/
├── app/
│ ├── __init__.py # Инициализация приложения
│ ├── config.py # Конфигурационные параметры
│ ├── models/ # Модели данных
│ │ ├── __init__.py
│ │ ├── user.py
│ │ └── post.py
│ ├── routes/ # Маршруты и контроллеры
│ │ ├── __init__.py
│ │ ├── auth.py
│ │ └── main.py
│ ├── services/ # Бизнес-логика
│ │ ├── __init__.py
│ │ └── email_service.py
│ ├── static/ # Статические файлы (CSS, JS)
│ └── templates/ # HTML шаблоны
├── tests/ # Тесты
├── .env # Переменные окружения (не в Git)
├── .gitignore
├── requirements.txt # Зависимости
└── run.py # Точка входа для запуска

Структура Django-проекта:

project_name/
├── manage.py # Утилита командной строки Django
├── project_name/ # Конфигурация проекта
│ ├── __init__.py
│ ├── settings.py # Настройки проекта
│ ├── urls.py # Глобальные URL-маршруты
│ ├── asgi.py # ASGI конфигурация
│ └── wsgi.py # WSGI конфигурация
├── app1/ # Приложение 1
│ ├── __init__.py
│ ├── admin.py # Регистрация моделей в админке
│ ├── apps.py # Конфигурация приложения
│ ├── models.py # Модели данных
│ ├── serializers.py # Сериализаторы для API (опционально)
│ ├── tests.py # Тесты
│ ├── urls.py # URL-маршруты приложения
│ ├── views.py # Представления
│ ├── forms.py # Формы (опционально)
│ ├── migrations/ # Миграции базы данных
│ ├── static/ # Статические файлы
│ └── templates/ # HTML шаблоны
├── app2/ # Приложение 2
├── .env # Переменные окружения
├── .gitignore
└── requirements.txt # Зависимости

Рассмотрим ключевые принципы организации кода в веб-приложениях:

• Разделение ответственности (SoC) — каждый компонент должен отвечать только за свою функцию
• DRY (Don't Repeat Yourself) — избегайте дублирования кода, используйте общие компоненты
• KISS (Keep It Simple, Stupid) — стремитесь к простоте решений
• Модульность — разделяйте приложение на независимые модули с четкими интерфейсами
• Тестируемость — код должен легко поддаваться автоматическому тестированию

Пример маршрутизации в Flask:

# routes/auth.py
from flask import Blueprint, render_template, redirect, url_for

auth = Blueprint('auth', __name__)

@auth.route('/login', methods=['GET', 'POST'])
def login():
# Логика обработки входа
return render_template('auth/login.html')

@auth.route('/register', methods=['GET', 'POST'])
def register():
# Логика регистрации
return render_template('auth/register.html')

# В __init__.py регистрируем блюпринты
app.register_blueprint(auth, url_prefix='/auth')

Пример модели в Django:

# models.py
from django.db import models
from django.contrib.auth.models import User

class Post(models.Model):
title = models.CharField(max_length=200)
content = models.TextField()
created_at = models.DateTimeField(auto_now_add=True)
author = models.ForeignKey(User, on_delete=models.CASCADE)

def __str__(self):
return self.title

Для поддержания чистоты и читаемости кода рекомендуется использовать:

• Линтеры (flake8, pylint) — проверяют стиль кода и выявляют потенциальные проблемы
• Форматтеры (black, autopep8) — автоматически приводят код к стандартному стилю
• Type hints — аннотации типов, улучшающие понятность кода и помогающие IDE
• Docstrings — документация в коде, объясняющая назначение функций и классов

При проектировании структуры важно избегать распространенных ошибок:

• Монолитные файлы — разделяйте код на логические модули
• Циклические зависимости — проектируйте компоненты так, чтобы избегать взаимных импортов
• Смешение логики — не помещайте бизнес-логику в представления или маршруты
• "God objects" — избегайте классов, которые пытаются делать слишком много

Публикация и развертывание веб-приложений на Python

После разработки приложения наступает не менее важный этап — публикация и развертывание. Даже идеально написанный код бесполезен, если пользователи не могут получить к нему доступ. Рассмотрим различные варианты хостинга и подходы к развертыванию Python-приложений. 🚀

Перед развертыванием необходимо подготовить приложение:

1. Настройка окружения:

   • Создайте файл requirements.txt со всеми зависимостями
   • Настройте переменные окружения для конфиденциальных данных (ключи API, пароли)
   • Отключите debug-режим и настройте логирование

2. Выбор WSGI/ASGI-сервера:

   • Gunicorn — популярный WSGI-сервер для Unix-систем
   • uWSGI — мощный сервер с расширенными возможностями
   • Uvicorn/Hypercorn — ASGI-серверы для асинхронных приложений

3. Настройка базы данных:

   • Проверьте миграции
   • Настройте соединения для продакшн-окружения
   • Убедитесь в наличии бэкапов

Варианты хостинга для Python-приложений:

Рассмотрим пошаговый процесс развертывания на виртуальном сервере (Ubuntu):

1. Подготовка сервера:

sudo apt update
sudo apt install python3-pip python3-venv nginx

2. Создание пользователя для приложения:

sudo useradd -m -s /bin/bash appuser
sudo su – appuser

3. Клонирование репозитория:

git clone https://github.com/yourusername/your-repo.git
cd your-repo

4. Создание виртуального окружения и установка зависимостей:

python3 -m venv venv
source venv/bin/activate
pip install -r requirements.txt
pip install gunicorn # Если не указан в requirements.txt

5. Создание systemd-сервиса для запуска приложения:

sudo nano /etc/systemd/system/myapp.service

# Содержимое файла
[Unit]
Description=Gunicorn instance to serve myapp
After=network.target

[Service]
User=appuser
Group=www-data
WorkingDirectory=/home/appuser/your-repo
Environment="PATH=/home/appuser/your-repo/venv/bin"
ExecStart=/home/appuser/your-repo/venv/bin/gunicorn --workers 3 --bind unix:myapp.sock -m 007 app:app

[Install]
WantedBy=multi-user.target

6. Настройка Nginx как прокси:

sudo nano /etc/nginx/sites-available/myapp

# Содержимое файла
server {
listen 80;
server_name yourdomain.com www.yourdomain.com;

location / {
include proxy_params;
proxy_pass http://unix:/home/appuser/your-repo/myapp.sock;
}

location /static {
alias /home/appuser/your-repo/app/static;
}
}

7. Активация конфигурации и запуск служб:

sudo ln -s /etc/nginx/sites-available/myapp /etc/nginx/sites-enabled
sudo systemctl start myapp
sudo systemctl enable myapp
sudo systemctl restart nginx

Для автоматизации процесса развертывания рекомендуется использовать CI/CD-инструменты:

• GitHub Actions — интегрированный с GitHub сервис для автоматизации рабочих процессов
• GitLab CI — встроенная в GitLab система непрерывной интеграции
• Jenkins — гибкий инструмент для создания пайплайнов развертывания
• Ansible — инструмент управления конфигурацией для автоматизации настройки серверов

Важные аспекты безопасности при развертывании:

• Используйте HTTPS (Let's Encrypt предоставляет бесплатные SSL-сертификаты)
• Настройте файрвол (ufw в Ubuntu) и ограничьте доступ по SSH
• Регулярно обновляйте зависимости и операционную систему
• Храните секретные ключи в переменных окружения, а не в коде
• Настройте мониторинг и оповещения (Prometheus, Grafana, Sentry)

Помните, что процесс развертывания должен быть воспроизводимым и автоматизированным. Документируйте все шаги и используйте инструменты для управления конфигурацией, чтобы минимизировать риск человеческих ошибок и упростить масштабирование.

Освоив основы веб-разработки на Python, вы открыли для себя мир бесконечных возможностей. Не останавливайтесь на достигнутом — исследуйте передовые концепции, экспериментируйте с новыми библиотеками, создавайте проекты для решения реальных проблем. Веб-разработка постоянно эволюционирует, и вашими главными союзниками будут любознательность, практика и сообщество. Помните: каждое великое приложение начиналось с простой строки кода. Теперь настал ваш черед создать нечто значимое.

Читайте также

• Полиморфизм в Python: принципы, типы и практическое применение
• Как начать программировать с нуля: 7 шагов для новичков в IT
• Метод setdefault в Python: как упростить работу со словарями
• Python разработка: от основ к профессиональному мастерству
• Python синтаксис для новичков: переменные и типы данных – основа
• NumPy и Pandas: преобразование хаоса данных в ценные инсайты
• Python файлы: как открывать, читать и записывать данные правильно
• Объектно-ориентированное программирование в Python: возможности и практика
• Как установить Python на компьютер: пошаговая инструкция для новичка
• ООП в Python: классы и объекты для эффективного кодирования