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发布于 2026-01-06 10 阅读
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使用 Python 和 Fauna 构建并部署无服务器 URL 缩短器 为什么要使用 Fauna？ Fauna 入门 使用 Flask 构建缩短器 将 Python 应用部署到 Heroku 测试 URL 缩短器 结论

使用 Python 和 Fauna 构建并部署无服务器 URL 缩短器

为什么要使用动物群？

动物入门

用烧瓶制作我们的起酥油

将我们的 Python 应用部署到 Heroku

测试我们的网址缩短器

结论

最近，我一直在探索和尝试无服务器数据库，并用 Fauna 构建了一个 Telegram 机器人来管理待办事项列表。所以这次我决定创建一些稍微复杂一点的东西，比如一个网址缩短器。

URL缩短服务可以将冗长的网址缩短，方便在社交媒体上分享。其工作原理是生成一个简短的标识符来代表冗长的网址。当用户将该标识符提交给平台时，系统会自动将他们重定向到原始网址。

本文将使用 Python 编程语言、Flask Web 框架和无服务器数据库Fauna构建一个简单的 URL 缩短器。我们还将把应用部署到 Heroku。

为什么要使用动物群？

Fauna是一个无服务器文档数据库，提供 GraphQL 和 Fauna 查询语言 (FQL) 两种接口。它可以存储集合、索引，甚至可以与其他数据库集成（支持多租户）。以下是使用 Fauna 的几个理由：

  • Fauna 非常容易学习和集成到项目中。
  • Fauna 会在后台为您处理大量数据库操作，从而提高工作效率。
  • Fauna 为您的项目提供无限的可扩展性。
  • Fauna 允许您对业务所需的任何数据进行建模，例如关系、文档、图表或它们的组合。
  • Fauna 为您的数据库提供原生 GraphQL 支持，以及事务、自定义逻辑和访问控制等功能。
  • 动物数据库具有低延迟，因此您可以随时随地为用户提供一致的数据，这些数据会实时复制到多个区域，并从离用户最近的位置提供服务。

动物入门

第一步：建立我们的动物数据库

首先，我们需要在 Fauna 控制面板中为我们的应用创建数据库。如果您之前没有 Fauna 帐户，请在此处创建一个：https://dashboard.fauna.com/accounts/register

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请为您的数据库命名，然后点击SAVE按钮。接下来，我们需要在数据库中创建一个集合。集合类似于 SQL 表，其中包含具有相似特征的数据，例如，用户集合包含数据库中用户的信息。我们点击按钮开始操作NEW COLLECTION。

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接下来，我们需要为即将创建和使用的集合命名（urls本示例中我们将使用“集合”）。填写完这些信息后，请点击SAVE按钮继续。

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我们还需要为我们的数据集创建一个索引。Fauna 索引允许我们根据特定属性浏览存储在数据库集合中的数据。要创建索引，请导航至DB OverviewFauna 侧边栏（屏幕左侧）上的相应选项卡，然后单击NEW INDEX按钮。

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请提供您要用于索引的名称，并设置词条，data.identifier因为我们稍后会使用该变量来引用 URL。此外，请记得为Unique索引选择属性，这可以确保数据库中没有重复条目。

步骤 2：生成动物 API 密钥

我们需要创建一个 Fauna API 密钥，才能从我们的 Python 应用程序连接到数据库。为此，请导航至 Fauna 侧边栏（屏幕左侧）上的安全设置。

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完成上述步骤后，您将看到您的 API 密钥（出于隐私考虑，此处已隐藏）。密钥生成后应立即复制并存储在易于查找的位置。

步骤 3：将 Fauna 与 Python 集成

接下来，我们需要获取 Fauna 的 Python 库。它可以通过 pip 安装，只需在终端输入一行命令即可。

$ pip install faunadb
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安装完成后，我们将运行 Fauna Python 驱动程序文档中提供的示例代码：https://docs.fauna.com/fauna/current/drivers/python.html

from faunadb import query as q
from faunadb.objects import Ref
from faunadb.client import FaunaClient

client = FaunaClient(secret="your-secret-here")

indexes = client.query(q.paginate(q.indexes()))

print(indexes)
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上面的代码展示了 Fauna Python 驱动程序如何使用其 API 密钥连接到数据库并打印与其关联的索引。运行此代码的结果类似于下图。

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用烧瓶制作我们的起酥油

现在我们已经成功地将 Python 脚本与 Fauna 集成，接下来让我们开始使用 Flask 构建短链接工具。为了简化操作，我们将把应用构建成 API，而不是使用 HTML 和 CSS 构建完整的 Web 应用。

步骤 1：设置 Flask 服务器

我们需要像之前安装 Fauna 库一样，使用 pip 和终端来安装 flask 库。

$ pip install flask
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让我们用 Flask 搭建一个基本的服务器，打开后会显示文本Hello World。创建一个新的项目文件夹，并在其中创建一个名为 `<project_name>` 的 Python 文件app.py，然后输入以下代码。

from flask import Flask

app = Flask(__name__)


@app.route("/")
def home():
    return "Hello World!"


if __name__ == "__main__":
    app.run(debug=True)
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运行app.py文件后，我们应该会得到类似下图的响应。

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如果你看到了这条信息，说明你走对了方向。请在浏览器中打开以下链接http://127.0.0.1:5000以访问该应用。

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步骤 2：创建缩短函数

这是我们应用程序的核心部分，我们需要一个函数来生成一个随机字符串，该字符串将作为我们缩短网址的标识符。

import string
import random

def generate_identifier(n=6):
    identifier = ""
    for i in range(n):
        identifier += random.choice(string.ascii_letters)
    return identifier
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我们使用库choice中的方法random随机选择一个由string.ascii_letters变量提供的字母，然后将结果连接起来生成一个随机字符串。运行此函数后，我们应该得到类似下图的结果。

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您可能还需要了解一下Fauna 提供的NewId函数，该函数可用于生成基于时间的随机数，并保证在整个数据库集群中生成唯一的随机数。此外，一旦生成，这些随机数将无法再次生成。

步骤 3：构建缩短器端点

我们现在已经创建了一个负责生成标识符的函数，我们需要在 Web 应用程序中创建一个端点，该端点将接受网址作为输入，生成一个标识符，将其保存到我们的数据库中，并将缩短的 URL 提供给用户。

import string
import random
from flask import Flask, jsonify, request
from faunadb import query as q
from faunadb.objects import Ref
from faunadb.client import FaunaClient

app = Flask(__name__)
client = FaunaClient(secret="your-secret-here")


def generate_identifier(n=6):
    identifier = ""
    for i in range(n):
        identifier += random.choice(string.ascii_letters)
    return identifier


@app.route("/")
def home():
    return "Hello World!"


@app.route("/generate/<path:address>/")
def generate(address):
    identifier = generate_identifier()
    client.query(q.create(q.collection("urls"), {
        "data": {
            "identifier": identifier,
            "url": address
        }
    }))

    shortened_url = request.host_url + identifier
    return jsonify({"identifier": identifier, "shortened_url": shortened_url})


if __name__ == "__main__":
    app.run(debug=True)
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我们使用createFQL 客户端的方法，将用户提供的原始 URL 以及我们使用生成的短标识符存储在数据库集合中client.query(q.create(q.collection(collection_name), data))。

这里，我们jsonify从 Flask 导入了用于 REST API 的方法，该方法返回 JSON 数据和request变量，以便我们能够访问浏览器随请求发送到服务器的数据。当我们在浏览器中访问此端点时，应该会收到类似这样的响应。我们还可以在 Fauna 控制面板中看到新创建的文档。

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步骤 4：编写 URL 重定向逻辑

剩下的工作就是构建逻辑，当用户收到短链接时，将其重定向到原始链接。为此，我们需要创建一个接口，该接口接收标识符作为输入，查询数据库，如果原始链接存在则将用户重定向到原始链接，否则显示 404 页面。

@app.route("/<string:identifier>/")
def fetch_original(identifier):
    try:
        url = client.query(q.get(q.match(q.index("urls_by_identifier"), identifier)))
    except:
        abort(404)

    return redirect(url["data"]["url"])
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我们从 Flask 导入了两个方法（`stop()`abort和redirect`redirect()`）； `stop() abort` 方法会停止当前正在运行的代码并触发指定状态码的响应，而 ` redirectredirect()` 方法会将用户重定向到另一个网址，该网址可以是您的服​​务器上的网址，也可以是外部网址。完整的代码应该类似于下面的示例。

import string
import random
from flask import Flask, jsonify, request, abort, redirect
from faunadb import query as q
from faunadb.objects import Ref
from faunadb.client import FaunaClient

app = Flask(__name__)
client = FaunaClient(secret="your-secret-here")


def generate_identifier(n=6):
    identifier = ""
    for i in range(n):
        identifier += random.choice(string.ascii_letters)
    return identifier


@app.route("/")
def home():
    return "Hello World!"


@app.route("/generate/<path:address>/")
def generate(address):
    identifier = generate_identifier()
    client.query(q.create(q.collection("urls"), {
        "data": {
            "identifier": identifier,
            "url": address
        }
    }))

    shortened_url = request.host_url + identifier
    return jsonify({"identifier": identifier, "shortened_url": shortened_url})


@app.route("/<string:identifier>/")
def fetch_original(identifier):
    try:
        url = client.query(q.get(q.match(q.index("urls_by_identifier"), identifier)))
    except:
        abort(404)

    return redirect(url["data"]["url"])


if __name__ == "__main__":
    app.run(debug=True)
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至此，我们使用 Python 和 Fauna 实现的 URL 缩短服务的全部代码就完成了。

将我们的 Python 应用部署到 Heroku

部署应用程序意味着将其上传到网上，以便世界各地的人都可以访问它。在本文中，我们将把我们的 Python 应用程序部署到一个名为 Heroku 的免费且流行的托管平台上。

使用 Heroku 的先决条件是 Heroku 帐户、Heroku CLI 和 GIT。

步骤 1：安装 Gunicorn

Gunicorn 是一个纯 Python HTTP 服务器，专为 WSGI 应用而设计。它允许你在单个 dyno 中运行多个 Python 进程，从而实现任何 Python 应用的并发运行。在将 Web 应用部署到Heroku等平台时，它完美地兼顾了性能、灵活性和配置简易性。

$ pip install gunicorn
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步骤 2：创建wsgi.py文件

from app import app

if __name__ == "__main__":
    app.run()
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wsgi.pyWSGI 文件是我们 Python 应用程序的一个入口点，请在与应用程序相同的文件夹中创建一个名为 WSGI 的文件app.py，并将上述内容保存到该文件中。我们的文件结构应该如下所示。

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步骤 3：生成requirements.txt文件

下一步是使用requirements.txt`requirements.txt`pip freeze或 ` requirements.txt` 生成文件pipreqs。无论使用哪种方法，请确保 ` gunicornrequirements.txt` 已添加到您的 requirements 文件中。

$ pip freeze > requirements.txt
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或者

$ pip install pipreqs
$ pipreqs .
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我们的文件结构requirements.txt应该如下图所示。

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步骤 4：创建Procfile

web: gunicorn wsgi:app
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AProcfile用于指定 Heroku 应用启动时应执行的命令。Procfile在与我们的目录相同的文件夹中创建一个名为的文件app.py，然后wsgi.py将上述内容保存到该文件中。我们的文件结构应如下所示。

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第五步：在 Heroku 上创建我们的应用

在 Heroku 控制面板中导航至相应Create new app选项卡，您将看到类似下图的屏幕。为您的应用选择一个名称以及部署到的区域。

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步骤 6：将我们的应用部署到 Heroku

$ heroku login
$ git init
$ heroku git:remote -a fauna-shortener
$ git add .
$ git commit -m "deploying to heroku"
$ git push heroku master
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恭喜！我们已成功将应用程序部署到 Heroku，部署完成后 Heroku 将为您提供一个网址，您可以从世界任何地方访问该应用程序。由于本教程中创建的应用程序名称为 `fauna-shortener` fauna-shortener，因此其网址为`https:// fauna-shortener.herokuapp.com/`。

测试我们的网址缩短器

现在我们已经将 Web 应用部署到 Heroku，我们可以使用generate端点缩短 URL。

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结论

URL缩短服务可以将长URL转换为较短的URL。当用户访问缩短后的链接时，系统会将用户重定向到原始URL。在本文中，我们使用Fauna的无服务器数据库构建了一个简单的URL缩短服务。我们还了解了如何轻松地将Fauna与Python集成，并有机会探索其CRUD功能，最终将我们的应用程序部署到Heroku平台。

该应用的源代码已上传至GitHub。如有任何疑问，请随时通过 Twitter 联系我：@LordGhostX

文章来源：https://dev.to/lordghostx/build-and-deploy-a-serverless-url-shortener-with-python-and-fauna-3077
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