Flask 介紹與在 Raspberry Pi 5 上的安裝與使用教學

1. 什麼是 Flask？

Flask 是一個輕量級的 Python Web 框架，它簡單、靈活且易於學習，特別適合用於快速開發小型到中型的 Web 應用程式。Flask 的設計理念是保持核心簡潔，但同時提供擴展性，讓開發者可以根據需求添加各種外掛程式及功能。

Flask 的特色：

• 輕量級： 核心功能簡單易用。
• 高度可擴展： 可以根據需求添加插件，例如資料庫操作、認證等。
• 靈活性： 適用於 RESTful API、微服務和一般 Web 應用程式。
• 易學易用： 適合初學者快速上手。

2. 準備 Raspberry Pi 5

要在 Raspberry Pi 5 上運行 Flask，需要以下硬體與軟體：

硬體需求：

• Raspberry Pi 5 板子
• microSD 卡（至少 16GB）
• 電源供應器
• 網路連接（Wi-Fi 或乙太網路）
• 螢幕、鍵盤與滑鼠（可選擇用 SSH 連線操作）

軟體需求：

• 作業系統：Raspberry Pi OS（建議 64-bit 版本）
• Python 3（預設已安裝）
• Flask 框架
• 套件管理工具 pip

3. 安裝 Flask 與相關套件

Step 1：更新系統與 Python 環境

sudo apt update
sudo apt upgrade -y

確認 Python 和 pip 版本：

python3 --version
pip3 --version

若未安裝 pip：

sudo apt install python3-pip -y

Step 2：安裝 Flask

pip3 install flask

確認 Flask 安裝成功：

flask --version

4. 建立第一個 Flask 應用程式

在 Raspberry Pi 上建立專案資料夾並撰寫 Flask 應用：

mkdir flask_app
cd flask_app
nano app.py

在 app.py 中輸入以下程式碼：

from flask import Flask

app = Flask(__name__)

@app.route("/")
def home():
    return "Hello, Flask on Raspberry Pi 5!"

if __name__ == "__main__":
    app.run(host="0.0.0.0", port=5000, debug=True)

5. 執行 Flask 應用程式

啟動 Flask 伺服器：

python3 app.py

終端機會顯示：

Running on http://0.0.0.0:5000/

開啟瀏覽器並輸入 Raspberry Pi 的 IP：

http://<Raspberry_Pi_IP>:5000/

頁面將顯示：

Hello, Flask on Raspberry Pi 5!

6. 讓 Flask 應用在背景運行

使用 nohup：

nohup python3 app.py > output.log 2>&1 &

使用 systemd：

建立服務檔案：

sudo nano /etc/systemd/system/flask_app.service

輸入以下內容：

[Unit]
Description=Flask Application

[Service]
ExecStart=/usr/bin/python3 /home/pi/flask_app/app.py
Restart=always
User=pi

[Install]
WantedBy=multi-user.target

啟動服務：

sudo systemctl start flask_app
sudo systemctl enable flask_app

確認運行狀態：

sudo systemctl status flask_app

7. 結語

恭喜你成功在 Raspberry Pi 5 上運行 Flask 應用程式！你可以進一步擴展應用，例如建立 RESTful API、IoT 控制面板，或與硬體感測器互動，讓 Flask 成為你的 Raspberry Pi 開發工具之一。