Flask のインストール,Web サーバを動かしてみる

1. エグゼクティブサマリー

Python の軽量 Web アプリケーションフレームワークである Flask のインストールから,Web サーバを起動して動作確認するまでの手順を扱う。Flask と関連パッケージ(simplejson)のインストール,最小構成の Web サーバの起動と動作確認,ルーティングと URL 変数を用いた複数ページの実装,および HTML 形式のレスポンスを返すルートの作成を順に説明する。対象環境は Windows を前提とする。

2. 前準備(必要ソフトウェアの入手)

ここでは、最低限の事前準備について説明する。機械学習や深層学習を行う場合は、NVIDIA CUDA、Visual Studio、Cursorなどを追加でインストールすると便利である。これらについては別ページ https://www.kkaneko.jp/cc/dev/aiassist.htmlで詳しく解説しているので、必要に応じて参照してください。

Python 3.12 のインストール(Windows 上) [クリックして展開]

以下のいずれかの方法で Python 3.12 をインストールする。Python がインストール済みの場合、この手順は不要である。

方法1:winget によるインストール

管理者権限コマンドプロンプトで以下を実行する。管理者権限のコマンドプロンプトを起動するには、Windows キーまたはスタートメニューから「cmd」と入力し、表示された「コマンドプロンプト」を右クリックして「管理者として実行」を選択する。

winget install --scope machine --id Python.Python.3.12 -e --silent --disable-interactivity --force --accept-source-agreements --accept-package-agreements --override "/quiet InstallAllUsers=1 PrependPath=1 Include_pip=1 Include_test=0 Include_launcher=1 InstallLauncherAllUsers=1"

--scope machine を指定することで、システム全体(全ユーザー向け)にインストールされる。このオプションの実行には管理者権限が必要である。インストール完了後、コマンドプロンプトを再起動すると PATH が自動的に設定される。

方法2:インストーラーによるインストール

  1. Python 公式サイト(https://www.python.org/downloads/)にアクセスし、「Download Python 3.x.x」ボタンから Windows 用インストーラーをダウンロードする。
  2. ダウンロードしたインストーラーを実行する。
  3. 初期画面の下部に表示される「Add python.exe to PATH」に必ずチェックを入れてから「Customize installation」を選択する。このチェックを入れ忘れると、コマンドプロンプトから python コマンドを実行できない。
  4. 「Install Python 3.xx for all users」にチェックを入れ、「Install」をクリックする。

インストールの確認

コマンドプロンプトで以下を実行する。

python --version

バージョン番号(例:Python 3.12.x)が表示されればインストール成功である。「'python' は、内部コマンドまたは外部コマンドとして認識されていません。」と表示される場合は、インストールが正常に完了していない。

AIエディタ Windsurf のインストール(Windows 上) [クリックして展開]

Pythonプログラムの編集・実行には、AIエディタの利用を推奨する。ここでは、Windsurfのインストールを説明する。Windsurf がインストール済みの場合、この手順は不要である。

管理者権限コマンドプロンプトで以下を実行する。管理者権限のコマンドプロンプトを起動するには、Windows キーまたはスタートメニューから「cmd」と入力し、表示された「コマンドプロンプト」を右クリックして「管理者として実行」を選択する。

winget install --scope machine --id Codeium.Windsurf -e --silent --disable-interactivity --force --accept-source-agreements --accept-package-agreements --custom "/SP- /SUPPRESSMSGBOXES /NORESTART /CLOSEAPPLICATIONS /DIR=""C:\Program Files\Windsurf"" /MERGETASKS=!runcode,addtopath,associatewithfiles,!desktopicon"
powershell -Command "$env:Path=[System.Environment]::GetEnvironmentVariable('Path','Machine')+';'+[System.Environment]::GetEnvironmentVariable('Path','User'); windsurf --install-extension MS-CEINTL.vscode-language-pack-ja --force; windsurf --install-extension ms-python.python --force; windsurf --install-extension Codeium.windsurfPyright --force"

--scope machine を指定することで、システム全体(全ユーザー向け)にインストールされる。このオプションの実行には管理者権限が必要である。インストール完了後、コマンドプロンプトを再起動すると PATH が自動的に設定される。

関連する外部ページ

Windsurf の公式ページ: https://windsurf.com/

必要なライブラリのインストール [クリックして展開]

管理者権限コマンドプロンプトで以下を実行する。管理者権限のコマンドプロンプトを起動するには、Windows キーまたはスタートメニューから「cmd」と入力し、表示された「コマンドプロンプト」を右クリックして「管理者として実行」を選択する。

Flask のバージョン確認

python -c "import flask; print(flask.__version__)"

3. 実行のための準備とその確認手順(Windows 前提)

3.1 プログラムファイルの準備

第5章に掲載するソースコードをテキストエディタ(メモ帳,Windsurf 等)に貼り付け,hoge.py として保存する(文字コード:UTF-8)。

3.2 実行コマンド

Windows のコマンドプロンプトでファイルの保存先ディレクトリに移動し,以下を実行する。

python hoge.py

3.3 動作確認チェックリスト

確認項目期待される結果
Web ブラウザで localhost:5000 を開く「Hello, World!」と表示される
Web ブラウザで localhost:5000/hello を開く「hello」と表示される
Web ブラウザで localhost:5000/user/kaneko を開く「user kaneko」と表示される
Web ブラウザで localhost:5000/greet/kaneko を開くHTML 形式の挨拶ページが表示される

4. 概要・使い方・実行上の注意

4.1 Flask の基本動作

第5章のプログラム1では,最小構成の Web サーバを起動する。ルート URL(/)にアクセスすると「Hello, World!」を返す。プログラム実行後,Web ブラウザで localhost:5000 を開いて動作を確認する。確認が終わったらプログラムを止める。

4.2 ルーティングと変数

第5章のプログラム2では,ルーティングと URL 変数を扱う。@app.route デコレータで複数の URL パスを定義し,それぞれに対応する関数を割り当てる。/ で「root」,/hello で「hello」が返される。/user/<username> のように URL に変数を含めると,その値を関数の引数として受け取れる。例えば localhost:5000/user/kaneko を開くと「user kaneko」と表示される。

/greet/<name> ルートでは,URL 変数を HTML に埋め込んだレスポンスを返す。localhost:5000/greet/kaneko を開くと,HTML 形式の挨拶ページが表示される。

確認が終わったらプログラムを止める。

4.3 実行上の注意

app.run(host="0.0.0.0", port=5000) により,サーバはポート 5000 で起動する。host="0.0.0.0" を指定しているため,同一ネットワーク上の他の端末からもアクセス可能となる。ソースコードは第5章に掲載している。

5. ソースコード

5.1 プログラム1:Hello, World!

次の Python プログラムを hoge.py のようなファイル名で保存する。

from flask import Flask
app = Flask(__name__)

@app.route('/')
def hello_world():
    return 'Hello, World!'

app.run(host="0.0.0.0", port=5000)

5.2 プログラム2:ルーティングと変数

次の Python プログラムを hoge.py のようなファイル名で保存する。

from flask import Flask
app = Flask(__name__)

@app.route('/')
def root():
    return 'root'

@app.route('/hello')
def hello():
    return 'hello'

@app.route('/user/<username>')
def user(username):
    return f'user {username}'

@app.route('/greet/<name>')
def greet(name):
    return f'<h1>Hello, {name}</h1><p>Welcome to Flask.</p>'

app.run(host="0.0.0.0", port=5000)

6. まとめ

Flask のインストール

python -m pip install -U simplejson flask で Flask と関連パッケージをインストールし,python -c "import flask; print(flask.__version__)" でバージョンを確認できる。

最小構成の Web サーバ

Flask では数行のコードで Web サーバを起動できる。Flask(__name__) でアプリケーションを作成し,app.run() で起動すると,localhost:5000 でアクセス可能になる。

ルーティング

@app.route デコレータで複数の URL パスを定義し,それぞれに対応する関数を割り当てることで,複数ページを持つ Web アプリケーションを構築できる。

URL 変数

/user/<username> のように URL に変数を含めると,その値を関数の引数として受け取れる。これにより,動的なレスポンスを生成できる。

HTML レスポンス

/greet/<name> ルートのように,関数の戻り値として HTML 文字列を返すことで,ブラウザに HTML 形式のページを表示できる。