用Python寫一款App Inventor網絡微數據庫服務器

李偉

App Inventor是目前廣受中小學生喜愛的圖形化移動應用開發軟件，通過這款軟件，用戶可以快速地開發簡易的移動應用程序。App Inventor的數據存儲采用了多種方式，包括文本文件、TinyDB、TinyWebDB等，其中TinyWebDB屬于網絡微數據庫，用戶使用此數據庫，可實現遠程數據存儲，從而實現開發網絡版應用程序。

由于網絡微數據庫需要服務器的支持，一般的用戶只能借助他人提供的遠程服務器才可以使用這一功能，很不自由。在教學中，還常常因為遠程服務器的連接限制而導致測試失敗。因而，本文介紹一種基于Python的Flask框架開發App Inventor網絡微數據庫服務器的方法，讓任何計算機都能“搖身”變為網絡微數據庫服務器，以滿足個人開發和日常教學的需求。

● 開發網絡微數據庫服務器的技術分析

1.網絡微數據庫存儲機制

App Inventor開發的應用程序，是通過TinyWebDB可以完成讀取數據與存儲數據的功能，其相關的數據結構比較簡潔，每條記錄只包含了tag（鍵）和value（值）兩項。

在利用網絡微數據庫進行“讀取數據”時，其實質是發送一條網頁form表單請求，類似于“/get？ tag=tagvalue”這樣的一條請求語句，傳送一個tag值，服務器捕獲這個請求后，查詢數據庫中是否存在這個tagvalue值，假若存在，則將此值返回給APP。

而當利用網絡微數據庫進行“保存數據”時，其實質同樣是發送一條網頁form表單請求。類似于“/get？ stored=storedvalue”這樣的一條請求語句，傳送一個stored值，此stored值實際上是一個json格式的數組字符串，即["STORED"， "tag"，"value"]，以此告知服務器程序，需要保存的數據為：tag=“tag”，value=“value”。服務器捕獲這個get請求后，將此數據作為一條記錄存儲進數據庫。

2.網絡微數據庫服務器開發技術

由網絡微數據庫存儲機制可知，服務器程序應提供兩項服務，即數據讀取與數據存儲功能，其實質是一個典型的Web應用服務平臺。因此，只需搭建一個能提供數據讀取與數據存儲功能的Web應用服務平臺，并且在格式上進行規范，即可替代原有的網絡微數據庫服務器。

3.開發環境選擇

程序主體采用目前廣受用戶喜愛的Python語言的Flask網頁框架進行編寫，數據庫可以采用SQLite3模塊進行構建。由于數據傳輸中需要進行json格式的轉換，因此還需要導入json模塊。

4.主要功能模塊設計

網絡微數據庫服務器由數據庫、服務器端等模塊構成。

其中，數據庫用于數據的存儲，服務器端部分屬于反饋系統的主邏輯，承載著響應APP請求，讀取相應數據返回APP、捕獲APP發送的數據并存儲到數據庫。

整體架構如上頁圖1所示。

● 網絡微數據庫服務器的開發

1.數據庫設計

數據庫主要用于APP數據的存儲。對于最基本的服務，可以設計一個數據表，并在數據表中設計兩個字段，分別為webtag與webvalue。本系統采用Python語言的SQLite3模塊構建與操作數據庫，其數據庫結構設計如上頁表所示。建立數據庫的核心代碼如圖2所示。

2.網絡微數據庫服務器程序編寫

服務器端程序采用Flask網頁框架編寫，主要包括以下兩個主函數。

getvalue（）函數：用于接收APP端讀取數據請求，并返回json格式的目標數據。函數設計如圖3所示。

storeavalue（）函數：用于接收APP端存儲數據請求，并將接收到的數據存儲于數據庫中。函數設計如圖4所示。

● 網絡微數據庫服務器的部署與應用

1.啟動服務器主程序

網絡微數據庫服務器編寫完成之后，即可在服務器計算機中以命令行的方式運行主程序：python tinywebdb.py。假設服務器地址為“192.168.31.132：8080”。

2.編寫APP，并設置網絡微數據庫服務器地址

設計示例APP的界面如下頁圖5所示，網絡微數據庫服務器地址設置如圖6所示。

本示例APP只實現兩個功能，即將文本框中輸入的tag值與value值存入網絡微數據庫中;向服務器發送讀取數據請求，并將相應tag值的返回值加以顯示。其邏輯設計如圖7所示。

3.調試

在APP編寫完畢后，使用AI伴侶進行測試，結果如圖8所示。