Лабораторная работа №8: Клиент-серверное приложение на Python с использованием Jinja2
Цель работы
Создание клиент-серверного приложения на Python с использованием архитектуры MVC, стандартной библиотеки http.server, шаблонизатора Jinja2 и базы данных SQLite.
Архитектура проекта (MVC)
Проект разделен на независимые слои, что обеспечивает легкость масштабирования:
Models:
- Сущности User, Currency, UserCurrency, App и Author. Все атрибуты инкапсулированы и снабжены геттерами/сеттерами с валидацией типов.
Views:
- Шаблоны Jinja2 в папке templates/, обеспечивающие динамический рендеринг HTML-страниц.
Controller:
- Класс на базе BaseHTTPRequestHandler в myapp.py, отвечающий за маршрутизацию и обработку параметров запроса (query-params).
Ключевой функционал
- Интеграция с API ЦБ РФ. Автоматическое получение актуальных котировок и их приведение к единому номиналу через вспомогательный модуль currencies_api.py.
- Система подписок. Реализовано взаимодействие с базой данных SQLite для хранения выбора пользователей. Подписка/отписка происходит через обработку POST-запросов.
- Визуализация. На странице профиля пользователя реализованы интерактивные графики Chart.js, отображающие динамику курсов за последние 30 дней на основе архивных данных API.
Реализация
from jinja2 import Environment, PackageLoader, select_autoescape
from http.server import HTTPServer, BaseHTTPRequestHandler
from urllib.parse import urlparse, parse_qs
from utils.currencies_api import get_currencies
from utils.currencies_history import get_currency_history
from models.currency import Currency
from models.user import User
from models.user_currency import UserCurrency
from models import Author
import requests
# Получение JSON с ЦБ РФ
url = "https://www.cbr-xml-daily.ru/daily_json.js"
response = requests.get(url)
full_data = response.json()["Valute"]
data = get_currencies()
# Список валют
currency_list = []
for code, info in full_data.items():
c = Currency(
currency_id=info["ID"],
num_code=info["NumCode"],
char_code=code,
name=info["Name"],
value=info["Value"],
nominal=1
)
currency_list.append(c)
users = [
User(1, "Александр"),
User(2, "Мария"),
User(3, "Даниил")
]
user_currencies = [] # список подписок пользователей
main_author = Author('Коляда Дарья', 'P3124')
env = Environment(
loader=PackageLoader("myapp"),
autoescape=select_autoescape()
)
class MyServer(BaseHTTPRequestHandler):
def _nav(self):
return [
#{'caption': 'Основная страница', 'href': "https://nickzhukov.ru"},
#{'caption': 'Пользователь', 'href': '/user'},
{'caption': 'Все пользователи', 'href': '/users'},
{'caption': 'Валюты', 'href': '/currencies'},
{'caption': 'Подписки', 'href': '/subscriptions'},
{'caption': 'Об авторе', 'href': '/author'}
]
def _send_response(self, html: str):
self.send_response(200)
self.send_header("Content-type", "text/html; charset=utf-8")
self.end_headers()
self.wfile.write(html.encode("utf-8"))
def do_GET(self):
global currency_list
parsed = urlparse(self.path)
if parsed.path == "/":
currencies = get_currencies()
usd = next((c for c in currencies if c.char_code == "USD"), None)
eur = next((c for c in currencies if c.char_code == "EUR"), None)
template = env.get_template("index.html")
html = template.render(
myapp="Отслеживание курсов валют",
navigation=self._nav(),
author_name=main_author.name,
author_group=main_author.group,
usd=usd,
eur=eur
)
self._send_response(html)
elif parsed.path == "/author":
template = env.get_template("author.html")
html = template.render(
title="Информация об авторе",
navigation=self._nav(),
author_name=main_author.name,
author_group=main_author.group
)
self._send_response(html)
elif parsed.path == "/users":
template = env.get_template("users.html")
html = template.render(
title="Пользователи",
navigation=self._nav(),
users=users
)
self._send_response(html)
elif parsed.path == "/user":
params = parse_qs(parsed.query)
if "id" not in params:
self.send_error(400, "User ID required")
return
try:
user_id = int(params["id"][0])
except ValueError:
self.send_error(400, "Invalid user id")
return
user_ = next((u for u in users if u.user_id == user_id), None)
if not user_:
self.send_error(404, "User not found")
return
# Получаем подписки
subs_raw = UserCurrency.get_all()
user_subs = []
for uid, code in subs_raw:
if uid != user_id:
continue
currency = next((c for c in currency_list if c.char_code == code), None)
if currency:
user_subs.append(UserCurrency(user_, currency))
subscribed_codes = [sub.currency.char_code for sub in user_subs]
# Формируем историю валют
history = {}
for sub in user_subs:
char_code = sub.currency.char_code
history[char_code] = get_currency_history(char_code, days=90)
user_template = env.get_template("user.html")
html = user_template.render(
title=f"Профиль: {user_.name}",
navigation=self._nav(),
user=user_,
subscriptions=user_subs,
currencies=currency_list,
subscribed_codes=subscribed_codes,
history=history
)
self._send_response(html)
elif parsed.path == "/currencies":
currency_list = get_currencies()
cur_template = env.get_template("currencies.html")
html = cur_template.render(
title="Курсы валют",
navigation=self._nav(),
currencies=currency_list
)
self._send_response(html)
elif self.path == "/subscriptions":
user_map = {u.user_id: u for u in users}
currency_map = {c.char_code: c for c in currency_list}
subs_raw = UserCurrency.get_all()
user_currencies = []
for uid, code in subs_raw:
user_obj = user_map.get(uid)
curr_obj = currency_map.get(code)
if user_obj and curr_obj:
user_currencies.append(UserCurrency(user_obj, curr_obj))
subscriptions_template = env.get_template("subscriptions.html")
html = subscriptions_template.render(
title="Подписки пользователей",
navigation=self._nav(),
users=users,
user_currencies=user_currencies
)
self._send_response(html)
def do_POST(self):
length = int(self.headers["Content-Length"])
data = self.rfile.read(length).decode()
params = parse_qs(data)
if self.path == "/subscribe":
user_id = int(params["user_id"][0])
currency_code = params["currency_code"][0]
UserCurrency.add(user_id, currency_code)
self.send_response(302)
self.send_header("Location", f"/user?id={user_id}")
self.end_headers()
elif self.path.startswith("/unsubscribe"):
query = parse_qs(urlparse(self.path).query)
user_id = int(query["id"][0])
length = int(self.headers.get("Content-Length", 0))
body = self.rfile.read(length).decode()
params = parse_qs(body)
currency_code = params["currency"][0]
try:
UserCurrency.delete(user_id, currency_code)
except Exception as e:
print(f"[ERROR] Ошибка при отписке: {e}") # Логирование ошибки
self.send_response(500)
self.end_headers()
return
self.send_response(302)
self.send_header("Location", f"/user?id={user_id}")
self.end_headers()
if __name__ == '__main__':
httpd = HTTPServer(('localhost', 8080), MyServer)
print('server is running at http://localhost:8080')
httpd.serve_forever()
Скриншоты страниц сайта
-
Главная страница
-
Список пользователей
-
Страница пользователя
-
Список валют
-
Подписки пользователей
-
Страница об авторе
Тестирование
Для верификации надежности системы использован pytest:
-
Модели: тестирование корректности установки значений и обработки ошибок валидации.
-
Контроллер: проверка доступности маршрутов /users, /currencies, /author и корректности статус-кодов.
-
Шаблоны: проверка правильности отображения переданных данных в отрендеренном HTML-коде.
Выводы
В ходе работы была реализована архитектура веб-приложения с нуля. Это дало глубокое понимание того, как данные проходят путь от API или базы данных до конечного пользователя в браузере через контроллеры и шаблоны. Особое внимание было уделено обработке граничных случаев, таких как пустые списки подписок или ошибки доступа к API.