手順 3: Flask アプリで静的ファイルを提供し、ページを追加し、テンプレート継承を使用する

[アーティクル]
06/19/2023

前の手順:ビューおよびページテンプレートを使用して Flask アプリを作成する

このチュートリアルの前の手順では、自己完結型 HTML の単一のページを使って最小限の Flask アプリを作成する方法を学びました。最新の Web アプリは通常、多数のページで構成されており、CSS や JavaScript ファイルなどの共有リソースを使用して、一貫したスタイル設定や動作を提供しています。

この手順では、次の方法を学習します。

便利なスケルトンコードによってさまざまな種類の新しいファイルを迅速に追加するための Visual Studio の項目テンプレートを使用する (手順 3-1)
コードから静的ファイルを提供する (手順 3-2、オプション)
アプリに追加ページを付け加える (手順 3-3)
テンプレートの継承を使用して、複数のページで使用されるヘッダーとナビゲーションバーを作成する (手順 3-4)

手順 3-1:項目テンプレートを理解する

Flask アプリを開発する場合、通常、より多くの Python、HTML、CSS、および JavaScript ファイルを追加します。 Visual Studio では、ファイルの種類 (および、デプロイに必要になる可能性がある web.config のような他のファイル) ごとに、作業を開始するのに便利な項目テンプレートを提供しています。

使用可能なテンプレートを確認するには、ソリューションエクスプローラーに移動して、項目を作成するフォルダーを右クリックし、 [追加]>[新しい項目] の順に選択します。

Add new item dialog in Visual Studio

テンプレートを使用するには、目的のテンプレートを選択して、ファイルの名前を指定し、 [OK] をクリックします。この方法で項目を追加すると、Visual Studio プロジェクトに自動的にファイルを追加して、ソース管理への変更にマーク付けされます。

質問:Visual Studio では、提供する項目テンプレートをどのように把握していますか。

回答:Visual Studio プロジェクトファイル ( .pyproj) には、Python プロジェクトとしてマーク付けするプロジェクトタイプ識別子が含まれます。 Visual Studio は、このタイプ識別子を使用して、プロジェクトタイプに適合する項目テンプレートのみを表示します。このように、Visual Studio では、多数のプロジェクトタイプに対応する豊富な項目テンプレートセットを提供でき、項目テンプレートを毎回分類して調べる必要はありません。

手順 3-2:アプリからの静的ファイルを提供する

Python を使って構築された Web アプリ (任意のフレームワークを使用する) では、Python ファイルは常に Web ホストのサーバー上で実行され、ユーザーのコンピューターに送信されることはありません。 CSS や JavaScript などの他のファイルは、ブラウザーのみで使用されるので、これらのファイルが要求されたときに、ホストサーバーにより単純にそのまま配信されます。このようなファイルは "静的" ファイルと呼ばれ、Flask では、コードを記述しなくても自動的にこれらのファイルを配信できます。たとえば、HTML ファイル内では、プロジェクトの相対パスを使用するだけで静的ファイルを参照できます。この手順の最初のセクションでは、既存のページテンプレートに CSS ファイルを追加します。

API エンドポイントの実装を使うなどしてコードから静的ファイルを提供する必要がある場合、Flask には、static (プロジェクトルート内) という名前のフォルダー内の相対パスを使用してファイルを参照できる便利な方法が用意されています。この手順の 2 番目のセクションでは、簡単な静的データファイルを使用する方法を示します。

どちらの場合も、static 下のファイルを好きなように編成できます。

テンプレートで静的ファイルを使用する

ソリューションエクスプローラーで、Visual Studio プロジェクトの HelloFlask フォルダーを右クリックして、[追加]>[新しいフォルダー] を選択して、フォルダーに static という名前を付けます。
static フォルダーを右クリックし、[追加]>[新しい項目] を選択します。表示されたダイアログボックスで、Stylesheet テンプレートを選択して、ファイルに site.css という名前を付けて、 [OK] をクリックします。 site.css ファイルがプロジェクトに表示され、エディターで開かれます。次の画像のようなフォルダー構成が表示されます。
site.css の内容を次のコードに置き換えて、ファイルを保存します。
```
.message {
    font-weight: 600;
    color: blue;
}
```
アプリの templates/index.html ファイルの内容を次のコードに置き換えます。これにより、手順 2 で使用した <strong> 要素が message スタイルクラスを参照する <span> に置き換えられます。この方法でスタイルクラスを使用すると、要素のスタイル設定をこれまで以上に柔軟に行えます
```
<html>
    <head>
        <title>{{ title }}</title>
        <link rel="stylesheet" type="text/css" href="/static/site.css" />
    </head>
    <body>
        <span class="message">{{ message }}</span>{{ content }}
    </body>
</html>
```
プロジェクトを実行して、結果を確認します。完了したら、アプリを停止し、(手順 2 の説明にあるように) ソース管理に対する変更をコミットすることができます。

コードから静的ファイルを提供する

Flask で提供されている serve_static_file という名前の関数をコードから呼び出して、プロジェクトの static フォルダー内の任意のファイルを参照できます。次のプロセスは、静的データファイルを返す簡単な API エンドポイントを作成します。

まだ行っていない場合は、次のようにして static フォルダーを作成します。ソリューションエクスプローラーで、Visual Studio プロジェクトの HelloFlask フォルダーを右クリックして、[追加]>[新しいフォルダー] を選択して、フォルダーに static という名前を付けます。
static フォルダーに、次のような内容 (意味のないサンプルデータです) で data.json という名前の静的 JSON データファイルを作成します。
```
{
    "01": {
        "note" : "Data is very simple because we're demonstrating only the mechanism."
    }
}
```
views.py に、send_static_file メソッドを使用して静的データファイルを返す関数とルート /api/data を追加します。
```
@app.route('/api/data')
def get_data():
  return app.send_static_file('data.json')
```
アプリを実行して /api/data エンドポイントに移動し、静的ファイルが返されることを確認します。完了したら、アプリを停止します。

質問:静的ファイルを編成するにあたって、何らかの規則はありますか。

回答:static フォルダーには、他の CSS、JavaScript、HTML ファイルを自由に追加できます。静的ファイルを編成する一般的な方法は、fonts、scripts、content (スタイルシートとその他のファイル用) という名前のサブフォルダーを作成することです。

質問:API では URL 変数とクエリパラメーターをどのように処理すればよいですか。

回答:「質問:Flask は変数の URL ルートとクエリパラメーターをどのように処理しますか?」については、手順 1-4 の回答をご覧ください。

手順 3-3:アプリにページを追加する

アプリに別のページを追加することには、次のような意味があります。

ビューを定義する Python 関数を追加する。
ページのマークアップのためにテンプレートを追加する。
Flask プロジェクトの urls.py ファイルに必要なルーティングを追加する。

次の手順では、"HelloFlask" プロジェクトに "About" ページと、ホームページからこのページへのリンクを追加します。

ソリューションエクスプローラーで、templates フォルダーを右クリックし、[追加]>[新しい項目] を選択し、[HTML ページ] 項目テンプレートを選択して、ファイルに about.html という名前を付けて、[OK] をクリックします。

ヒント

[新しい項目] コマンドが [追加] メニューに表示されない場合、Visual Studio がデバッグモードを終了できるようにアプリを停止済みであることを確認してください。

about.html の内容を次のマークアップに置き換えます (手順 3-4 で、ホームページへの明示的なリンクをシンプルなナビゲーションバーに置き換えます)。

<html>
    <head>
        <title>{{ title }}</title>
        <link rel="stylesheet" type="text/css" href="/static/site.css" />
    </head>
    <body>
        <div><a href="home">Home</a></div>
        {{ content }}
    </body>
</html>

アプリの views.py ファイルを開き、次のテンプレートを使用する about という名前の関数を追加します。

@app.route('/about')
def about():
    return render_template(
        "about.html",
        title = "About HelloFlask",
        content = "Example app page for Flask.")

templates/index.html ファイルを開き、<body> 要素のすぐ内部に次の行を追加して、About ページにリンクします (繰り返しになりますが、このリンクは手順 3-4 でナビゲーションバーに置き換えます)。
```
<div><a href="about">About</a></div>
```
[ファイル]>[すべて保存] メニューコマンドを使用するか、または Ctrl+Shift+S キーを押して、すべてのファイルを保存します (Visual Studio でプロジェクトを実行するとファイルが自動的に保存されるので、この手順は必要ありませんが、知っておくとよいコマンドです)。
プロジェクトを実行して結果を確認し、ページ間の移動をチェックします。終わったらアプリを停止します。

質問:Flask ではページ関数の名前は重要ですか。

回答:いいえ。Flask が関数を呼び出して応答を生成するための URL を決定する @app.route デコレーターなので、重要ではありません。通常は関数名をルートと同じにしますが、一致させる必要はありません。

手順 3-4:テンプレートの継承を使ってヘッダーとナビゲーションバーを作成する

最新の Web アプリでは通常、各ページに明示的なナビゲーションリンクを保持するのではなく、最も重要なページリング、ポップアップメニューなどを提供するブランドヘッダーとナビゲーションバーを使用します。アプリが一貫していることを確認するには、すべてのページテンプレートで同じコードを繰り返さずに、すべてのページでヘッダーとナビゲーションバーを同じにする必要があります。代わりに、すべてのページの共通部分を 1 つの場所に定義します。

Flask のテンプレートシステム (既定では Jinja) では、複数のテンプレート間で特定の要素を再利用するために、インクルードと継承という 2 つの方法を提供しています。

インクルードとは、構文 {% include <template_path> %} を使用して参照元テンプレートの特定の場所に挿入する他のページテンプレートのことです。また、コード内で動的にパスを変更する場合、変数を使用することもできます。インクルードは通常、ページ上の特定の場所に共有テンプレートを組み入れるために、ページの本文で使用されます。
継承は、ページテンプレートの冒頭で {% extends <template_path> %} を使用して、参照元テンプレートが構築される共有の基本テンプレートを指定します。継承は一般的に、アプリのページの共有レイアウト、ナビゲーションバー、およびその他の構造を定義するために使用されます。参照元テンプレートでは、"ブロック" と呼ばれる基本テンプレートの特定の領域を追加または修正するだけで済むようになっています。

どちらの場合も、<template_path> はアプリの templates フォルダーへの相対です (../ または ./ も許可されます)。

基本テンプレートでは、{% block <block_name> %} タグと {% endblock %} タグを使用して、"ブロック" を表現します。参照元テンプレートで同じブロック名のタグを使用している場合、基本テンプレートの内容は、そのブロックの内容でオーバーライドされます。

次の手順では、継承を例示します。

アプリの templates フォルダーで、layout.html という新しい HTML ファイルを作成し ([追加]>[新しい項目] コンテキストメニュー、または [追加]>[HTML ページ] を使用)、その内容を以下のマークアップに置き換えます。このテンプレートが含む "content" というブロックは、参照元ページで置き換える必要があることがわかります。

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <meta charset="utf-8" />
    <title>{{ title }}</title>
    <link rel="stylesheet" type="text/css" href="/static/site.css" />
</head>

<body>
    <div class="navbar">
        <a href="/" class="navbar-brand">Hello Flask</a>
        <a href="{{ url_for('home') }}" class="navbar-item">Home</a>
        <a href="{{ url_for('about') }}" class="navbar-item">About</a>
    </div>

    <div class="body-content">
        {% block content %}
        {% endblock %}
        <hr/>
        <footer>
            <p>&copy; 2018</p>
        </footer>
    </div>
</body>
</html>

次のスタイルをアプリの static/site.css ファイルに追加します (このチュートリアルでは応答性の高い設計については説明しません。ただし、これらのスタイルは、興味深い結果のみを生成します)。

.navbar {
    background-color: lightslategray;
    font-size: 1em;
    font-family: 'Trebuchet MS', 'Lucida Sans Unicode', 'Lucida Grande', 'Lucida Sans', Arial, sans-serif;
    color: white;
    padding: 8px 5px 8px 5px;
}

.navbar a {
    text-decoration: none;
    color: inherit;
}

.navbar-brand {
    font-size: 1.2em;
    font-weight: 600;
}

.navbar-item {
    font-variant: small-caps;
    margin-left: 30px;
}

.body-content {
    padding: 5px;
    font-family:'Segoe UI', Tahoma, Geneva, Verdana, sans-serif;
}

基本テンプレートを参照して content ブロックをオーバーライドするように、templates/index.html を変更します。継承を使用することで、このテンプレートがシンプルになることがわかります。
```
{% extends "layout.html" %}
{% block content %}
<span class="message">{{ message }}</span>{{ content }}
{% endblock %}
```
また、基本テンプレートを参照して content ブロックをオーバーライドするように、templates/about.html を次のように変更します。
```
{% extends "layout.html" %}
{% block content %}
{{ content }}
{% endblock %}
```
サーバーを実行して、結果を確認します。完了したら、サーバーを閉じます。
アプリに十分な変更を加えたので、このタイミングで再びソース管理に変更をコミットすることが適切です。

次の手順

詳細を以下のリソースでご確認ください。

制御フローなど、Jinja テンプレートの他の機能については、Jinja Template Designer のドキュメント (jinja.pocoo.org) をご覧ください
url_for の使用方法について詳しくは、Flask アプリケーションオブジェクトのドキュメント (flask.pocoo.org) で url_for をご覧ください
GitHub のチュートリアルのソースコード:Microsoft/python-sample-vs-learning-flask

手順 3: Flask アプリで静的ファイルを提供し、ページを追加し、テンプレート継承を使用する

手順 3-1:項目テンプレートを理解する

質問:Visual Studio では、提供する項目テンプレートをどのように把握していますか。

手順 3-2:アプリからの静的ファイルを提供する

テンプレートで静的ファイルを使用する

コードから静的ファイルを提供する

質問:静的ファイルを編成するにあたって、何らかの規則はありますか。

質問:API では URL 変数とクエリパラメーターをどのように処理すればよいですか。

手順 3-3:アプリにページを追加する

質問:Flask ではページ関数の名前は重要ですか。

手順 3-4:テンプレートの継承を使ってヘッダーとナビゲーションバーを作成する

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質問:静的ファイルを編成するにあたって、何らかの規則はありますか。

質問:API では URL 変数とクエリ パラメーターをどのように処理すればよいですか。

手順 3-3:アプリにページを追加する

質問:Flask ではページ関数の名前は重要ですか。

手順 3-4:テンプレートの継承を使ってヘッダーとナビゲーション バーを作成する

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