Питерс Тим - Программирование бэкенда на Python. Практическое руководство [2025, PDF, RUS]

Предисловие .......................................................................................... 20
Пролог ................................................................................................... 23
Предварительные требования .................................................................. 25
Начальные навыки .................................................................................. 25
Использование кодов ............................................................................... 25
Благодарности ........................................................................................ 27
ГЛАВА 1. Основы разработки внутренних компонентов .............................. 28
Введение ................................................................................................ 28
Описание разработки внутренних компонентов ......................................... 29
Основные внутренние компоненты ........................................................... 29
Сервер ................................................................................................... 29
База данных ........................................................................................... 31
Интерфейсы прикладного программирования (API) ................................... 32
Веб-фреймворк ...................................................................................... 33
Middleware (связующее или промежуточное программное
обеспечение) ......................................................................................... 35
Кеширование ......................................................................................... 36
Функционирование внутренних компонентов ............................................ 36
Роль Python в разработке внутренних компонентов ................................... 38
Универсалыюсть и читабельность ........................................................... .38
Универсальная стандартная библиотека ................................................... 39
Фреймворки и инструменты для разработки внутренних
компонентов .......................................................................................... 39
Поддержка асинхронной работы ............................................................. .40
Возможность интеграции ........................................................................ .40
Возможность подключения к базам данных .............................................. .41
Сообщество и ресурсы ............................................................................ .41
Искусственный интеллект и машинное обучение ........................................ .41
Настройка среды разработки: Python, VS Code и Linux ................................ .42
Установка Linux ........................................................................................ .42
Установка Python ...................................................................................... .42
Установка Visual Studio Code (VS Code) .................................................... .43
Настройка VS Code дпя Python ................................................................ .43
Настройка виртуальной среды ................................................................. .44
Заключительные этапы и тестирование .................................................. .44
Знакомство с виртуальными средами ........................................................ .45
Что такое виртуальная среда? .................................................................. .45
Заttем нужна виртуальная среда? ............................................................. .46
Как настроить и использовать виртуальную среду? .................................... .46
У станов ка .............................................................................................. .46
Создание виртуальной среды .................................................................... .46
Активация виртуальной среды ................................................................. .47
У станов ка пакетов ................................................................................ .47
Деактивация ........................................................................................... 47
Управление зависимостями ...................................................................... .47
Передовой опыт ..................................................................................... .48
Основные принципы работы с интерфейсом командной строки (CLI) ........ .49
Описание интерфейса командной строки ............................................... .49
Основные команды интерфейса командной строки ................................. .49
Советы по использованию интерфейса командной строки ........................ 52
Введение в управление версиями с помощью Git ..................................... 53
Знакомство с управлением версиями и Git .............................................. 53
Основные операции Git дпя разработки внутренних компонентов ............. 54
Установка Git ....................................................................................... 54
Конфигурирование Git .......................................................................... 54
Инициализация репозитория ................................................................ 54
Клонирование репозитория .................................................................. 55
Добавление и фиксация файлов ........................................................... 55
Ветвление и слияние ............................................................................. 55
Размещение изменений ......................................................................... 56
Извлечение обновлений ........................................................................ 56
Обработка конфликтов при слиянии ....................................................... 56
Использование журнала Git ................................................................... 56
Библиотека Python Refresher: синтаксис, структуры данных и функции ...... 57
Синтаксис Python .................................................................................... 57
Отступы ................................................................................................. 57
Переменные ........................................................................................... 57
Комментарии ......................................................................................... 58
Структуры данных ................................................................................... 58
Списки .................................................................................................... 58
Кортежи ................................................................................................. 58
Множества ............................................................................................. 59
Словари .................................................................................................. 59
Функции ................................................................................................. 59
Определение функции ........................................................................... 59
Вызов функции ...................................................................................... 60
Параметры ............................................................................................. 60
Аргументы ключевых слов ................................................................... 60
Произвольные аргументы ..................................................................... 61
Лямбда-функции .................................................................................... 61
Обработка ошибок ..................................................................................... 61
Модули и пакеты ........................................................................................ 62
Импорт модулей .................................................................................... 62
Импорт с помощью псевдонимов ........................................................ 62
Оператор импортаfrот ......................................................................... 62
Передовой опыт программирования на Python ................................................ 63
Поддержка принципов «Дзен Python» ...................................................... 63
Соблюдение стандарта РЕР 8 .................................................................... 63
Написание документальных строк ............................................................ 64
Использование встроенных функций и библиотек Python ..................... 64
Использование списков и генераторов выражений ................................. 65
Обработка ошибок с помощью исключений ........................................... 65
Использование менеджеров контекста для управления ресурсами .......... 66
Функция должна выполнять одну задачу и иметь
минимально возможный размер ............................................................... 66
Избежание преждевременной оптимизации ............................................ 66
Использование контроля версий ............................................................... 67
Тестирование своего кода ......................................................................... 67
Резюме .................................................................................................... 67
ГЛАВА 2. Создание первого веб-приложения с помощью
Flask ........................................................................................................ 69
Введение ................................................................................................. 69
Основы Flask ............................................................................................ 70
Что представляет собой Flask? .................................................................. 70
Основные возможности Flask ................................................................... 71
Простота ................................................................................................. 71
Гибкость ................................................................................................. 71
Сервер разработки и отладчик ............................................................. 72
Основан на Юникоде ............................................................................ 72
Документация ........................................................................................ 72
Запуск и работа с Flask .............................................................................. 72
Маршрутизация .......................................................................................... 74
Шаблоны ..................................................................................................... 74
Настройка окружения Flask ........................................................................... 76
Создание проекта ....................................................................................... 76
Настройка Flask .......................................................................................... 77
Установка Flask ..................................................................................... 77
Создание приложения Flask ................................................................. 77
Создание простого представления ....................................................... 77
Управление зависимостями с помощью Pip ............................................ 77
Настройка приложения Flask ................................................................ 78
Создание файла конфигурации ............................................................ 78
Загрузка конфигурации ......................................................................... 78
Запуск приложения Flask ....................................................................... 78
Командная строка Flask ........................................................................ 78
Использование скрипта ......................................................................... 79
Маршрутизация и представления ............................................................... 79
Определение маршрутов ........................................................................... 80
Динамические маршруты .......................................................................... 80
Методы НТТР ............................................................................................. 81
Создание URL-aдpecoв .............................................................................. 81
Обработка ошибок ..................................................................................... 82
Эффективное сочетание маршрутов и представлений ............................ 83
Шаблоны и статические файлы .................................................................. 83
Описание шаблонов ................................................................................... 84
Управление статическими файлами ......................................................... 85
Организация статических файлов ........................................................ 86
Обслуживание статических файлов ..................................................... 86
Работа с формами и загрузка файлов ...................................................... 88
Flask - работа с формами ........................................................................ 88
Создание НТМL-формы ........................................................................ 88
Создание маршрута для отображения формы .................................... 88
Обработка данных формы .................................................................... 88
Загрузка файлов ................................................................................. 89
Модификация НТМL-формы для загрузки файлов ............................ 89
Обработка загрузки файлов в Flask ...................................................... 89
Основы интеграции баз данных ........................................................... 90
Настройка SQLAlchemy с помощью Flask ............................................... 92
Установка Flask-SQLAlchemy .............................................................. 92
Настройка приложения ......................................................................... 92
Определение моделей ................................................................................ 92
Создание базы данных ............................................................................... 93
Взаимодействие с базой данных ............................................................... 93
Вставка данных ...................................................................................... 93
Запрос данных ....................................................................................... 93
Обновление данных .............................................................................. 94
Удаление данных ................................................................................... 94
Работа с отношениями ............................................................................... 94
Извлечение связанных данных .................................................................. 95
Использование опций запросов ................................................................ 95
Введение в расширения Flask .................................................................... 96
Описание расширений Flask ...................................................................... 96
Flask-WTF ............................................................................................... 97
Flask-SQLAlchemy ................................................................................. 97
Flask-Migrate .......................................................................................... 97
Flask-Login ............................................................................................. 98
Flask-Mail ............................................................................................... 98
Flask-RESTful ......................................................................................... 98
Использование расширений Flask ............................................................. 99
Развертывание приложения Flask ............................................................ 100
Подготовка приложения Flask к развертыванию .................................. 100
Выбор хостинга ........................................................................................ 101
Настройка веб-сервера и сервера приложений WSGI ........................... 101
Использование Heroku ............................................................................. 102
Подготовка приложения ..................................................................... 102
Настройка Git-репозитория ................................................................ 102
Создание приложения Heroku ............................................................ 102
Выполнение проверки развертывания ............................................... 103
Резюме ................................................................................................ 103
ГЛАВА 3. Дополнительные возможности Flask ......................................... 105
Введение ............................................................................................. 105
Создание модульной структуры больших приложений с помощью
Flask Blueprints ..................................................................................... 106
Для чего предназначен Flask Blueprints? ................................................ 106
Создание и регистрация эскизов ............................................................. 107
Определение эскиза ............................................................................. 107
Регистрация эскиза .............................................................................. 107
Структурирование представлений в эскизах ......................................... 108
Использование эскизов ........................................................................ 108
Шаблон Application Factory во Flask ....................................................... 109
Описание шаблона Application Factory ................................................... 109
Использование шаблона Application Factory ......................................... 110
Создание функции Factory ................................................................. 110
Настройка параметров конфигурации ............................................... 110
Регистрация сценариев и расширений ............................................... 111
Реализация RESTful-cepвиcoв с помощью Flask-RESTful ............................ 112
Введение в Flask-RESTful ........................................................................ 112
Функционирование Flask-RESTful .......................................................... 113
Создание REST АР! с помощью Flask-RESТful ........................................... 113
Тестирование АР! ..................................................................................... 115
Аутентификация и авторизация пользователей .......................................... 115
Значение аутентификации, авторизации и управления сессиями ............. 115
Аутентификация .................................................................................. 115
Авторизация ......................................................................................... 116
Управление сессиями .......................................................................... 116
Реализация аутентификации в Flask ....................................................... 116
Установка Flask-Login ......................................................................... 116
Настройка Flask-Login ........................................................................ 116
Функция загрузчика пользователя ..................................................... 117
Определение модели пользователя .................................................... 117
Создание маршрутов аутентификации .............................................. 117
Выполнение авторизации ................................................................ 118
Управление доступом на основе ролей (RВАС) ................................... 118
Проверка прав доступа ....................................................................... 119
Обработка ошибок и ведение журнала .................................................. 119
Flask - обработка ошибок ...................................................................... 120
Обработка ошибок приложения ......................................................... 120
Обработка исключений ....................................................................... 120
Flask - ведение журнала ........................................................................ 121
Использование протоколирования для данных запроса ....................... 121
Пользовательские средства регистрации ............................................... 122
Методы оптимизации производительности ................................................... 122
Оптимизация баз данных ......................................................................... 123
Оптимизация запросов ........................................................................ 123
Пакетные вставки и обновления ........................................................ 123
Оптимизация обработки запросов .......................................................... 123
Эффективная последовательность данных .......................................... 123
Асинхронные обработчики ................................................................. 124
Кеширование ответов ......................................................................... 125
Настройка приложений и веб-серверов ................................................. 125
Мониторинг и профилирование .............................................................. 126
Интеграция приложений Flask с Docker ................................................... 127
У станов ка Docker ................................................................................ 127
Создание файла Dockerfile .................................................................. 128
Создание файла .dockerignore ............................................................. 129
Сборка образа Docker .......................................................................... 129
Запуск контейнера Docker .................................................................. 129
Тестирование контейнера Docker ........................................................... 129
Резюме ................................................................................................ 130
ГЛАВА 4. Введение в FastAPI ................................................................. 132
Введение ............................................................................................. 132
Переход на FastAPI ............................................................................... 133
Основные различия между FastAPI и Flask ............................................ 133
Производительность ........................................................................... 133
Аннотации типов данных и автоматическая валидация данных .............. 134
Внедрение зависимостей ..................................................................... 135
Встроенная интерактивная документация по АР! ................................... 136
Современные возможности Python ........................................................ 136
Создание RESТful АР! с помощью FastAPI ............................................... 136
Определение конечных точек RESTful .................................................... 137
Параметры пути и строки запросов ........................................................ 138
Параметры пути ................................................................................... 138
Параметры запросов ............................................................................ 138
Использование тела запроса ................................................................. 139
Обработка ответа ................................................................................. 139
Пользовательские коды состояния ........................................................ 139
Заголовки ответа ................................................................................. 139
Обработка ошибок ............................................................................... 140
Внедрение зависимостей ..................................................................... 140
Описание внедрения зависимостей в FastAPI ........................................ 141
Как работает внедрение зависимостей в FastAPI? ................................. 141
Определение зависимостей ................................................................ 141
Использование зависимостей в обработчиках маршрутов ..................... 142
Работа с зависимостями в больших приложениях ................................ 143
Расширенная интеграция баз данных с SQLAlchemy ............................ 143
Настройка SQLAlchemy с помощью FastAPl ........................................ .144
Установка необходимых пакетов ....................................................... 144
Настройка URL базы данных ............................................................. 144
Создание базы данных и таблиц ........................................................ 144
Интеграция SQLAlchemy с FastAPI ...................................................... 145
Зависимость от сеанса работы с базой данных ................................... 145
Выполнение операций с базой данных .............................................. 145
Асинхронная обработка .................................................................... 146
Настройка асинхронного подключения к базе данных ....................... 146
Подключение и отключение событий ............................................... 146
Использование асинхронных запросов ............................................. 146
Реализация фоновых задач ................................................................. 147
Основы фоновых задач в FastAPI ......................................................... 147
Как определить фоновые задачи? ........................................................ 147
Реализация более сложных фоновых операций ..................................... 148
Настройка Celery ................................................................................. 148
Запуск задач Celery из FastAPI .............................................................. 149
Интеграция FastAPI и Docker ................................................................ 150
Установка Docker .................................................................................. 150
Создание Dосkеr-файла ДIIЯ FastAPI ....................................................... 150
Создание образа Docker ......................................................................... 151
Запуск приложения FastAPI в контейнере Docker ................................. 152
Проверка работоспособности приложения ............................................ 152
Резюме ................................................................................................. 152
ГЛАВА 5. Работа с базами данных ................................................. 154
Введение ................................................................................................. 154
MySQL и PostgreSQL .................................................................................. 155
MySQL ...................................................................................................... 156
PostgreSQL ................................................................................................ 156
Выбор между MySQL и PostgreSQL ....................................................... 157
MongoDB .................................................................................................. 159
Описание MongoDB и модели документов ............................................ 159
Документы ........................................................................................... 159
Коллекции ............................................................................................ 159
Преимущества MongoDB ........................................................................ 160
Ключевые особенности MongoDB ......................................................... 160
Интеграция MongoDB ............................................................................. 161
Установка ............................................................................................. 161
Подключение к MongoDB .................................................................. 161
Операции .............................................................................................. 161
Принципы проектирования баз данных .................................................... 162
Основные принципы проектирования баз данных ................................ 162
Нормализация ...................................................................................... 162
Модель отношений между сущностями .................................................. 163
Пример разработки схемы базы данных ................................................ 163
SQL-кoд ДIIЯ создания таблиц ................................................................. 164
Операции CRUD ..................................................................................... 165
Создание записей (CREAТЕ) .................................................................. 165
Чтение записей (READ) ........................................................................... 166
Обновление записей (UPDAТЕ) .............................................................. 166
Удаление записей (DELETE) ................................................................... 167
Рекомендации по выполнению операций CRUD ........................................ 167
Расширенные методы обработки запросов .................................................... 167
Подзапросы ............................................................................................... 168
Пример программы: «Поиск курсов, на которые
не зарегистрировался ни один студент» ....................................................... 168
Объединения ............................................................................................. 168
Пример программы: «Список студентов с информацией
о курсах» .............................................................................................. 169
Агрегатные функции SQL ....................................................................... 169
Пример программы: «Подсчет количества студентов,
записанных на каждый курс» ............................................................. 169
Расширенная фильтрация с помощью оператора НАVING ..................... 170
Пример программы: «Курсы с более чем 5 студентами» ........................ 170
Оконные функции .............................................................................. 170
Пример программы: «Распределение студентов по дате
зачисления на каждый курс» .............................................................. 170
Миграция баз данных и контроль версий ............................................. 171
Основные сведения о миграции баз данных .......................................... 172
Настройка Alembic .............................................................................. 172
Установка Alembic .............................................................................. 172
Инициализация Alembic ...................................................................... 172
Настройка Alembic .............................................................................. 173
Создание и применение миrраций ........................................................ 173
Создание миграции ............................................................................. 173
Редактирование сценария миграции .................................................... 173
Применение миграций ........................................................................ 173
Управление изменениями схемы базы данных ...................................... 174
Создание версий ................................................................................ 174
Совместная работа .............................................................................. 174
Развертывание ..................................................................................... 174
Интеграция баз данных с ОРМ на Python ................................................. 175
Обзор ОРМ для Python ............................................................................ 175
Обзор SQLAlchemy .................................................................................. 175
SQLAlchemy Core ................................................................................... 175
SQLAlchemy ORM ................................................................................... 176
Интеграция SQLAlchemy ORM с Python .................................................... 176
Установка ............................................................................................. 176
Определение моделей ........................................................................... 176
Создание сессии .................................................................................... 177
Выполнение операций с базой данных .................................................... 177
Стратегии кеширования для оптимизации баз данных .............................. 178
Типы кеширования ................................................................................ 178
Кеширование результатов ................................................................... 178
Кеширование объектов ....................................................................... 178
Кеширование планов запросов ............................................................ 179
Реализация кеширования в веб-приложениях ....................................... 180
Redis в качестве кеша .......................................................................... 180
Стратегия кеширования ...................................................................... 180
Рекомендации по эффективному кешированию .................................... 181
Резюме .............................................................................................. 181
ГЛАВА 6. Асинхронное программирование в Python .............................. 184
Введение .......................................................................................... 184
Общее описание асинхронного программирования ............................... 186
Что такое асинхронное программирование? ......................................... 186
Асинхронное программирование для разработки внутренних
компонентов ...................................................................................... 186
Примеры использования асинхронного программирования .................... 187
Веб-серверы ...................................................................................... 187
Обработка данных .............................................................................. 187
Работа приложения в режиме реального времени ................................. 187
Архитектура микросервисов ................................................................ 188
Как работает асинхронное программирование? ..................................... 188
Цикл событий ...................................................................................... 188
Корутины (сопрограммы или асинхронные функции) .............................. 188
Задачи и фьючерсы ............................................................................. 188
Пример программы: «Асинхронное выполнение» .................................... 189
Основы asyncio ..................................................................................... 189
Синтаксис async .................................................................................... 190
Синтаксис await ..................................................................................... 190
Структура программы asyncio .................................................................. 190
Пример программы: «Интеграция библиотеки asyncio
в приложение для университета» ............................................................ 191
Разработка асинхронных веб-приложений ............................................... 192
Пример программы: «Асинхронное университетское
приложение» ........................................................................................ 193
Настройка и установка ........................................................................... 193
Определение конечных точек асинхронной связи .................................... 193
Асинхронный доступ к базам данных ...................................................... 194
Описание асинхронного доступа к базам данных ..................................... 194
Настройка и установка .......................................................................... 195
Интеграция асинхронных операций с базами данных
в веб-фреймворке FastAPI ..................................................................... 195
Конфигурация ...................................................................................... 195
Функции асинхронной базы данных ....................................................... 196
Использование асинхронных функций в маршрутах ................................. 197
Внедрение веб-сокетов ......................................................................... 197
WebSocket - что это? ............................................................................. 197
Реализация WebSocket в FastAPI ............................................................ 198
Настройка и базовая конечная точка WebSocket ...................................... 198
У станов ка FastAPI и Uvicorn .................................................................. 199
Определение конечной точки WebSocket ................................................. 199
Обновление записей в режиме реального времени ................................... 199
Сохранение соединений WebSocket ......................................................... 200
Интеграция с процессом регистрации ...................................................... 200
Передовой опыт и шаблоны Async ........................................................... 201
Обработка ошибок в асинхронном коде .................................................... 201
Пример программы: «Корректная обработка ошибок базы
данных» ................................................................................................ 201
Управление параллельными процессами и отмена задач ........................... 202
Пример программы: «Отмена устаревших запросов
к базе данных» ..................................................................................... 202
Использование менеджеров контекста для управления ресурсами ............ 203
Пример программы: «Асинхронный менеджер контекста
для подключения к базе данных» .......................................................... 203
Разделение и модульное построение кода .............................................. 203
Пример программы: «Модульная обработка WebSocket» .......................... 203
Отладка асинхронных приложений ........................................................ 204
Инструменты и методы отладки ............................................................. 205
Пример программы: «Ведение подробного журнала» ............................... 205
Пример программы: «Использование сообщений print
для получения немедленной обратной связи» ......................................... 205
Пример программы: «Включение режима отладки asyncio» ...................... 206
Резюме ................................................................................................ 207
ГЛАВА 7. Организация работы с пользователями
и их безопасность ................................................................................ 209
Введение ............................................................................................. 209
Проектирование систем аутентификации пользователей .......................... 210
Определение требований ...................................................................... 210
Компоненты системы аутентификации пользователей .............................. 211
Пример программы: «Подключение аутентификации
пользователей» .................................................................................... 212
Реализация стандартов OAuth и JWT ...................................................... 213
Введение в OAuth ................................................................................. 213
Введение в веб-токены JSON (JWT) ........................................................ 214
Пример программы: «Реализация OAuth и JWT» ...................................... 214
Настройка OAuth с помощью провайдера ................................................ 214
Интеграция OAuth в приложение ............................................................ 215
Реализация JWT для управления сеансами .............................................. 215
Контроль доступа на основе ролей (RBAC) .............................................. 216
Определение эффективности RBAC ........................................................ 216
Пример программы: «Внедрение RBAC» ................................................. 217
Определение ролей и разрешений ......................................................... 217
Настройка среды .................................................................................. 217
Определение моделей пользователей и ролей ........................................ 218
Создание ролей .................................................................................... 218
Назначение ролей пользователям .......................................................... 218
Обеспечение проверки ролей ................................................................ 219
Обеспечение безопасности REST АРI ..................................................... 219
Что необходимо для обеспечения безопасности REST АРI? ...................... 219
Стратегии обеспечения безопасности REST АРI ...................................... 220
Использование HTTPS .......................................................................... 220
Аутентификация и авторизация ............................................................ 220
Валидация и дезинфекция входных данных ........................................... 221
Внедрение ограничения скорости ......................................................... 222
Управление сеансами пользователей .................................................... 222
Основные понятия ............................................................................... 222
Реализация безопасного управления сеансами ...................................... 223
Создание и обработка сеансов ............................................................. 223
Сохранение сеансов ............................................................................ 224
Истечение срока действия сеанса ......................................................... 224
Обслуживание и безопасность сеансов ................................................. 224
Внедрение двух факторной аутентификации ......................................... 225
Описание двухфакторной аутентификации ........................................... 225
Шаги по внедрению 2FА ...................................................................... 226
Генерация секретного ключа для пользователя ..................................... 226
Связывание секретного ключа с приложением Authenticator ................... 227
Проверка ТОТР во время входа в систему .............................................. 227
Интеграция 2FA в процесс входа в систему ............................................ 227
Резюме ............................................................................................... 228
ГЛАВА 8. Развертывание внутренних приложений,
написанных на языке Python ................................................................ 230
Введение ............................................................................................ 230
Обзор Docker и контейнеров ................................................................. 231
Описание контейнерной технологии ...................................................... 231
Роль Docker в контейнеризации ............................................................ 231
Доминирующее положение Docker ........................................................ 232
Пример программы: «Использование Docker» ....................................... 233
Использование Docker для приложений, написанных на языке Python .... 234
Установка Docker ................................................................................ 234
Контейнеризация университетского приложения ................................... 236
Подготовка приложения ...................................................................... 236
Создание Dockerfile ............................................................................. 236
Сборка образа Docker .......................................................................... 237
Запуск контейнера Docker ................................................................... 237
Kubernetes для управления приложениями ........................................... 237
Описание Kubernetes .......................................................................... 238
Установка и настройка Kubernetes ....................................................... 238
Установка Minikube ............................................................................. 238
Установка kubectl ............................................................................... 239
Развертывание университетского приложения на Kubernetes ................. 239
Создание конфигурации развертывания ............................................... 239
Развертывание приложения ................................................................ 240
Открытие приложения ........................................................................ 240
Доступ к приложению ......................................................................... 240
CI/CD для внутренних приложений на Python ....................................... 241
Основные принципы работы CI/CD ....................................................... 241
Использование CI/CD для университетского приложения ........................ 241
Настройка контроля версий .................................................................. 241
Выбор инструмента CI/CD ..................................................................... 242
Использование Nginx в качестве обратного прокси-сервера .................... 244
Функция Nginx ..................................................................................... 244
Установка и настройка Nginx ................................................................. 245
Установка Nginx ................................................................................... 245
Настройка Nginx в качестве обратного прокси-сервера ........................... 245
SSL-сертификаты и настройка HTTPS ..................................................... 247
Описание SSL/TLS и HTTPS ................................................................... 247
Генерация SSL-сертификатов ................................................................ 247
У станов ка Certbot .............................................................................. 248
Получение сертификата ....................................................................... 248
Проверка установки SSL-сертификата ................................................... 248
Конфигурация HTTPS в Nginx ................................................................ 248
Масштабирование приложений на Python ............................................... 249
Необходимость масштабирования .......................................................... 249
Горизонтальное и вертикальное масштабирование .................................. 250
Горизонтальное масштабирование (масштабирование
наружу/внутрь) .................................................................................... 250
Вертикальное масштабирование (масштабирование вверх/вниз) .............. 250
Реализация масштабирования в Kubernetes ............................................. 250
Определение запросов и лимитов ресурсов ............................................. 251
Настройка горизонтального автоматического масштабирования
подсистем ............................................................................................. 252
Контроль масштабирования ................................................................... 253
Резюме ................................................................................................ 253
ГЛАВА 9. Микросервисы и интеграция с облаком ..................................... 255
Введение .............................................................................................. 255
Проектирование и разработка микросервисов с помощью Python .............. 256
Разбиение приложения на микросервисы ................................................ 257
Определение границ сервисов ................................................................ 257
Создание независимых сред .................................................................... 257
Разработка API для межсервисного взаимодействия .................................. 258
Упаковка сервисов в контейнеры ........................................................... 258
Управление микросервисами с помощью Docker и Kubernetes ................... 259
Контейнеризация с помощью Docker ..................................................... 259
Упаковка каждого микросервиса в контейнер ........................................ 260
Организация работы с помощью Kubernetes ........................................... 260
Создание развертываний Kubernetes ...................................................... 261
Управление сервисами с помощью Kubernetes Services ............................ 261
Развертывание приложений Python на АWS ............................................ 262
Настройка АWS для университетского приложения .................................. 262
Создание учетной записи АWS ............................................................... 262
Настройка !АМ (управление идентификацией и доступом) ........................ 263
Настройка АWS CLl ................................................................................ 263
Развертывание приложения на АWS ........................................................ 264
Вариант 1: использование Elastic Beanstalk .............................................. 264
Вариант 2: использование ЕС2 ................................................................ 264
Использование бессерверных архитектур с АWS Lambda ........................... 265
Описание АWS Lambda ........................................................................... 265
Установка АWS Lambda .......................................................................... 266
Подготовка приложения ......................................................................... 266
Создание функции Lambda в АWS ........................................................... 267
Реализация gRPC для взаимодействия микросервисов ............................... 268
Зачем нужен gRPC ................................................................................. 268
Реализация gRPC в микросервисах на Python .......................................... 269
Определение сервиса с помощью буферов протокола ............................. 269
Создание кода сервера и клиента .......................................................... 270
Реализация сервиса на Python ............................................................... 270
Создание клиента .................................................................................. 271
Резюме .................................................................................................. 271
ГЛАВА 10. Брокеры сообщений и асинхронная обработка
задач ..................................................................................................... 273
Введение ............................................................................................... 273
Обзор брокеров сообщений ..................................................................... 274
Роль брокеров сообщений во внутренних приложениях ............................ 274
Redis как брокер сообщений ................................................................... 275
Каким образом Redis обеспечивает обмен сообщениями? ........................... 275
Интеграция Kafka для обработки данных в реальном времени .................... 277
Описание Apache Kafka ........................................................................... 277
Основные компоненты Kafka .................................................................. 277
Интеграция Kafka для обработки данных в режиме
реального времени ............................................................................... 278
Установка и настройка Kafka ................................................................ 278
Создание тем ...................................................................................... 278
Реализация производителей и потребителей Kafka ................................ 278
Асинхронная обработка задач с помощью Celery ................................... 280
Знакомство с асинхронной обработкой задач ........................................ 280
Использование Celery для асинхронной обработки задач ....................... 280
Как работает Celery? ........................................................................... 281
Использование Celery .......................................................................... 281
У станов ка Celery и Redis .................................................................... 281
Настройка Celery ................................................................................. 281
Запуск Celery Worker ........................................................................... 282
Постановка задач в очередь ................................................................ 282
RabbitMQ как альтернативный брокер сообщений ................................. 282
Описание RabbitMQ и принцип его работы ........................................... 283
Интеграция RabbitMQ ......................................................................... 283
Установка RabbitMQ ........................................................................... 284
Настройка RabbitMQ в приложении ...................................................... 284
Отправка сообщений ........................................................................... 285
Резюме ............................................................................................... 285
Эпилог ................................................................................................ 287