Use mssql-python com Flask

Flask é um framework web Python leve que te dá controle total sobre a estrutura da aplicação. Combinado com mssql-python, você pode construir aplicações web e APIs REST apoiadas por Microsoft SQL e Banco de Dados SQL do Azure com sobrecarga mínima.

Pré-requisitos

  • Python 3.10 ou posterior.
  • Os pacotes mssql-python e flask. Instale ambos com pip install flask mssql-python.
  • Instale pré-requisitos específicos do sistema operacional uma vez. Usuários do Windows podem pular essa etapa. Para detalhes completos da plataforma, veja Instalar mssql-python.
    apk add libtool krb5-libs krb5-dev
    

Criar um banco de dados SQL

Crie ou conecte-se a um banco de dados SQL em uma das seguintes plataformas:

Os exemplos neste artigo usam o banco de dados de exemplos AdventureWorksLT , especificamente a SalesLT.Product tabela. Se você não tem o AdventureWorksLT instalado, veja bancos de dados de exemplo do AdventureWorks.

Configuração do projeto

Instalar dependências

Instale os pacotes necessários com pip:

pip install flask mssql-python

Estrutura do Projeto

Organize seu projeto com módulos separados para configuração, gerenciamento de conexões, rotas e testes:

my_app/
├── app.py            # Flask app and routes
├── config.py         # database settings
├── database.py       # connection lifecycle
├── test_app.py       # pytest tests
└── blueprints/       # optional: routes grouped into modules
    ├── __init__.py
    └── products.py

Gerenciamento de conexão de banco de dados

O Flask não inclui uma camada de banco de dados embutida, então você gerencia as conexões diretamente. O padrão nesta seção armazena uma conexão por requisição no objeto do g Flask e a fecha automaticamente quando a solicitação termina.

Crie config.py

Centralize as configurações do banco de dados em uma classe de configuração. Variáveis de ambiente permitem que você substitua os padrões sem mudar o código.

# config.py
import os

class Config:
    """Application configuration."""
    DATABASE_SERVER = os.getenv("DB_SERVER", "<server>.database.windows.net")
    DATABASE_NAME = os.getenv("DB_NAME", "<database>")
    POOL_SIZE = int(os.getenv("DB_POOL_SIZE", "10"))

Criar database.py

O database.py módulo gerencia o ciclo de vida da conexão. O objeto g do Flask é um namespace específico de cada requisição, portanto armazenar a conexão nele garante que cada requisição receba sua própria conexão, que é encerrada ao final da requisição.

A get_connection_string() função constrói a cadeia de conexão a partir da configuração do app. A get_db() função cria uma conexão na primeira chamada e a reutiliza para o restante da solicitação. A função close_db() é executada automaticamente ao final de cada requisição, revertendo a transação caso tenha ocorrido uma exceção e confirmando-a caso contrário. A init_app() função registra esse comportamento de desmontagem com o app Flask.

# database.py
import mssql_python
from flask import g, current_app

def get_connection_string() -> str:
    """Build connection string from Flask app config."""
    cfg = current_app.config
    return (
        f"Server={cfg['DATABASE_SERVER']};"
        f"Database={cfg['DATABASE_NAME']};"
        "Authentication=ActiveDirectoryDefault;"
        "Encrypt=yes"
    )

def get_db():
    """Get a database cursor for the current request.

    The connection is stored on Flask's g object so it persists
    for the duration of the request and is reused across calls.
    """
    if "db_conn" not in g:
        g.db_conn = mssql_python.connect(get_connection_string())
        g.db_cursor = g.db_conn.cursor()
    return g.db_cursor

def close_db(exception=None):
    """Close the database connection at the end of the request."""
    cursor = g.pop("db_cursor", None)
    conn = g.pop("db_conn", None)

    if cursor is not None:
        cursor.close()
    if conn is not None:
        if exception:
            conn.rollback()
        else:
            conn.commit()
        conn.close()

def init_app(app):
    """Register database teardown with the Flask app."""
    app.teardown_appcontext(close_db)

Note

ActiveDirectoryDefault usa DefaultAzureCredential, que tenta múltiplos provedores de credenciais em sequência. A primeira conexão pode ser lenta porque o SDK percorre a cadeia até encontrar um provedor funcionando. Em produção, se você sabe qual tipo de credencial seu ambiente usa, especifique-o diretamente (por exemplo, ActiveDirectoryMSI para identidade gerenciada) para evitar a caminhada em cadeia. Para obter mais informações, consulte Autenticação do Microsoft Entra.

Aplicação Flask

O exemplo a seguir mostra uma aplicação Flask completa com rotas para listar, recuperar, criar, atualizar e excluir produtos.

Crie app.py

O módulo de aplicação cria o aplicativo Flask, carrega a configuração e registra a desmontagem do banco de dados. Cada função de rota chama get_db() para obter um cursor, executa consultas com SQL parametrizado (usando %(name)s marcadores e um dicionário de valores) e retorna respostas JSON.

# app.py
from flask import Flask, jsonify, request, abort
from config import Config
from database import init_app, get_db

app = Flask(__name__)
app.config.from_object(Config)
init_app(app)

@app.route("/")
def index():
    return jsonify({"message": "Product API", "docs": "/products"})

@app.route("/products")
def list_products():
    """List products with pagination."""
    page = request.args.get("page", 1, type=int)
    page_size = request.args.get("page_size", 10, type=int)
    skip = (page - 1) * page_size

    cursor = get_db()

    cursor.execute("SELECT COUNT(*) FROM SalesLT.Product")
    total = cursor.fetchval()

    cursor.execute("""
        SELECT ProductID, Name, ProductNumber, ListPrice, Color, ProductCategoryID
        FROM SalesLT.Product
        ORDER BY ProductID
        OFFSET %(skip)s ROWS
        FETCH NEXT %(limit)s ROWS ONLY
    """, {"skip": skip, "limit": page_size})

    items = [{
        "id": row.ProductID,
        "name": row.Name,
        "product_number": row.ProductNumber,
        "price": float(row.ListPrice),
        "color": row.Color,
        "category_id": row.ProductCategoryID
    } for row in cursor.fetchall()]

    return jsonify({
        "items": items,
        "total": total,
        "page": page,
        "page_size": page_size,
        "pages": (total + page_size - 1) // page_size
    })

@app.route("/products/<int:product_id>")
def get_product(product_id):
    """Get a single product by ID."""
    cursor = get_db()
    cursor.execute("""
        SELECT ProductID, Name, ProductNumber, ListPrice, Color, ProductCategoryID
        FROM SalesLT.Product
        WHERE ProductID = %(id)s
    """, {"id": product_id})

    row = cursor.fetchone()
    if not row:
        abort(404)

    return jsonify({
        "id": row.ProductID,
        "name": row.Name,
        "product_number": row.ProductNumber,
        "price": float(row.ListPrice),
        "color": row.Color,
        "category_id": row.ProductCategoryID
    })

@app.route("/products", methods=["POST"])
def create_product():
    """Create a new product."""
    data = request.get_json()
    if not data:
        abort(400)

    cursor = get_db()

    # OUTPUT INSERTED returns the new row's columns in the same statement,
    # so you don't need a separate SELECT to get the generated ID and defaults.
    # ProductNumber is required and unique. StandardCost and SellStartDate are
    # also NOT NULL in SalesLT.Product, so supply values for them.
    cursor.execute("""
        INSERT INTO SalesLT.Product
            (Name, ProductNumber, ListPrice, Color, Size, ProductCategoryID, StandardCost, SellStartDate)
        OUTPUT INSERTED.ProductID, INSERTED.Name, INSERTED.ProductNumber, INSERTED.ListPrice,
               INSERTED.Color, INSERTED.ProductCategoryID
        VALUES (%(name)s, %(product_number)s, %(price)s, %(color)s, %(size)s, %(category_id)s, 0, GETDATE())
    """, {
        "name": data["name"],
        "product_number": data["product_number"],
        "price": data["price"],
        "color": data.get("color"),
        "size": data.get("size"),
        "category_id": data["category_id"]
    })

    row = cursor.fetchone()
    return jsonify({
        "id": row.ProductID,
        "name": row.Name,
        "product_number": row.ProductNumber,
        "price": float(row.ListPrice),
        "color": row.Color,
        "category_id": row.ProductCategoryID
    }), 201

@app.route("/products/<int:product_id>", methods=["PUT"])
def update_product(product_id):
    """Update an existing product."""
    data = request.get_json()
    if not data:
        abort(400)

    cursor = get_db()

    updates = []
    params = {"id": product_id}

    for field in ("name", "product_number", "price", "color", "category_id"):
        if field in data:
            col = {"name": "Name", "product_number": "ProductNumber",
                   "price": "ListPrice", "color": "Color",
                   "category_id": "ProductCategoryID"}[field]
            updates.append(f"{col} = %({field})s")
            params[field] = data[field]

    if not updates:
        abort(400)

    cursor.execute(f"""
        UPDATE SalesLT.Product SET {', '.join(updates)}
        OUTPUT INSERTED.ProductID, INSERTED.Name, INSERTED.ProductNumber, INSERTED.ListPrice,
               INSERTED.Color, INSERTED.ProductCategoryID
        WHERE ProductID = %(id)s
    """, params)

    row = cursor.fetchone()
    if not row:
        abort(404)

    return jsonify({
        "id": row.ProductID,
        "name": row.Name,
        "product_number": row.ProductNumber,
        "price": float(row.ListPrice),
        "color": row.Color,
        "category_id": row.ProductCategoryID
    })

@app.route("/products/<int:product_id>", methods=["DELETE"])
def delete_product(product_id):
    """Delete a product."""
    cursor = get_db()
    cursor.execute("DELETE FROM SalesLT.Product WHERE ProductID = %(id)s", {"id": product_id})
    if cursor.rowcount == 0:
        abort(404)
    return "", 204

@app.route("/health")
def health_check():
    """Check database connectivity."""
    try:
        cursor = get_db()
        cursor.execute("SELECT 1")
        return jsonify({"status": "healthy", "database": "connected"})
    except Exception as e:
        return jsonify({"status": "unhealthy", "error": str(e)}), 503

Executar o aplicativo

Inicie o servidor de desenvolvimento:

flask --app app run --debug --port 5000

O servidor escuta em http://localhost:5000. Abra um segundo terminal e ligue para os endpoints usando curl para confirmar que o app está se comunicando com seu banco de dados:

# Check database connectivity
curl http://localhost:5000/health

# List the first page of products
curl "http://localhost:5000/products?page_size=5"

# Get a single product by ID
curl http://localhost:5000/products/680

Note

No PowerShell, curl é um alias para Invoke-WebRequest. Os comandos simples GET aqui rodam bem, mas a resposta retorna como um objeto em vez de JSON impresso. Comandos que usam curl flags como -X, -H, ou -d (como o POST exemplo mais adiante) não funcionam como escritos. No Windows, use curl.exe para executar os comandos exatamente como mostrado, ou use o Invoke-RestMethod do PowerShell (por exemplo, Invoke-RestMethod http://localhost:5000/health), que também analisa a resposta JSON para você.

Cada endpoint retorna JSON. Você também pode abrir http://localhost:5000/products em um navegador para ver a lista paginada.

Agrupamento de conexões

Sem o pooling de conexões, cada requisição abre e fecha uma conexão TCP para o Microsoft SQL, o que adiciona latência. O pool de conexões mantém um conjunto de conexões ociosas prontas para reutilização. Para habilitar o pool de conexões, chame mssql_python.pooling() uma vez no nível do módulo. Com o pooling ativado, conn.close() no close_db teardown a conexão retorna ao pool em vez de fechá-la.

Habilitar o pool de conexões

Permita o pooling chamando mssql_python.pooling() no nível do módulo antes que qualquer conexão seja aberta:

# database.py with connection pooling
import mssql_python
from flask import g, current_app

# Configure pool at module level
mssql_python.pooling(max_size=20, idle_timeout=300)

def get_db():
    """Get a database cursor with connection pooling."""
    if "db_conn" not in g:
        g.db_conn = mssql_python.connect(get_connection_string())
        g.db_cursor = g.db_conn.cursor()
    return g.db_cursor

Tratamento de erros

O Flask permite registrar manipuladores para tipos específicos de exceção. Capturar mssql_python.DatabaseError e mssql_python.IntegrityError permite retornar respostas de erro JSON estruturadas em vez de páginas de erro HTML padrão.

Registrar manipuladores de erro

Adicione esses manipuladores ao existente app.py, após a app = Flask(__name__) linha. Como os handlers fazem referência ao app objeto, eles precisam vir após a criação do app. app.py precisa de import mssql_python no topo. Os handlers retornam respostas JSON estruturadas em vez de páginas de erro HTML padrão:

# app.py
import mssql_python

@app.errorhandler(mssql_python.DatabaseError)
def handle_database_error(error):
    """Handle database errors."""
    return jsonify({"error": "Database error occurred"}), 500

@app.errorhandler(mssql_python.IntegrityError)
def handle_integrity_error(error):
    """Handle integrity constraint violations."""
    error_msg = str(error)
    if "UNIQUE" in error_msg:
        return jsonify({"error": "Resource already exists"}), 409
    if "FOREIGN KEY" in error_msg:
        return jsonify({"error": "Referenced resource not found"}), 400
    return jsonify({"error": "Data integrity error"}), 400

@app.errorhandler(404)
def not_found(error):
    return jsonify({"error": "Resource not found"}), 404

@app.errorhandler(400)
def bad_request(error):
    return jsonify({"error": "Bad request"}), 400

Blueprints

À medida que sua aplicação cresce, colocar todas as rotas em um único arquivo se torna difícil de manter. O Flask Blueprints permite agrupar rotas relacionadas em módulos separados que são registrados no app.

Organize rotas com modelos

Crie um módulo blueprint para rotas de produto que importe get_db e defina endpoints em um prefixo de URL compartilhado:

# blueprints/products.py
from flask import Blueprint, jsonify, request, abort
from database import get_db

products_bp = Blueprint("products", __name__, url_prefix="/api/products")

@products_bp.route("/")
def list_products():
    """List all products."""
    cursor = get_db()
    cursor.execute("""
        SELECT ProductID, Name, ListPrice, Color, ProductCategoryID
        FROM SalesLT.Product ORDER BY ProductID
    """)
    return jsonify([{
        "id": row.ProductID,
        "name": row.Name,
        "price": float(row.ListPrice),
        "color": row.Color,
        "category_id": row.ProductCategoryID
    } for row in cursor.fetchall()])

@products_bp.route("/<int:product_id>")
def get_product(product_id):
    """Get a product by ID."""
    cursor = get_db()
    cursor.execute(
        "SELECT ProductID, Name, ListPrice, Color FROM SalesLT.Product WHERE ProductID = %(id)s",
        {"id": product_id}
    )
    row = cursor.fetchone()
    if not row:
        abort(404)
    return jsonify({"id": row.ProductID, "name": row.Name, "price": float(row.ListPrice), "color": row.Color})

Registre o projeto

Salve o blueprint como blueprints/products.py, e adicione um arquivo vazio blueprints/__init__.py para que o Python trate a pasta como um pacote. Depois, em app.py, importe o blueprint junto com suas outras importações e registre-o após a app = Flask(__name__) linha:

# app.py
from blueprints.products import products_bp

app.register_blueprint(products_bp)

Como o blueprint define url_prefix="/api/products", suas rotas são atendidas sob esse prefixo. Por exemplo, a rota de listagem está disponível em http://localhost:5000/api/products/, separada das rotas /products definidas diretamente em app.py.

Testing

O Flask fornece um cliente de teste que envia requisições para sua aplicação sem iniciar um servidor HTTP real. Use pytest fixtures para criar o cliente e reutilizá-lo em testes.

Configuração de teste com pytest

Crie um fixture pytest que forneça um cliente de teste e escreva testes para verificar o comportamento da rota:

# test_app.py
import uuid

import pytest
from app import app

@pytest.fixture
def client():
    app.config["TESTING"] = True
    with app.test_client() as client:
        yield client

def test_health_check(client):
    response = client.get("/health")
    assert response.status_code == 200
    data = response.get_json()
    assert data["status"] == "healthy"

def test_list_products(client):
    response = client.get("/products")
    assert response.status_code == 200
    data = response.get_json()
    assert "items" in data
    assert "total" in data

def test_create_product(client):
    suffix = uuid.uuid4().hex[:8]
    name = f"Test Product {suffix}"
    response = client.post("/products", json={
        "name": name,
        "product_number": f"TEST-{suffix}",
        "price": 19.99,
        "category_id": 18
    })
    assert response.status_code == 201
    data = response.get_json()
    assert data["name"] == name

def test_get_product_not_found(client):
    response = client.get("/products/99999")
    assert response.status_code == 404

Esses testes rodam contra seu banco de dados ao vivo em vez de mocks, então test_create_product insere uma linha real em SalesLT.Product. No AdventureWorksLT, tanto Name quanto ProductNumber possuem restrições únicas, então o teste gera um valor único para cada uma em cada execução. Se você definir esses valores diretamente no código, o teste falhará devido a um conflito na segunda execução, a menos que exclua a linha primeiro.

Executar os testes

Salve os testes como test_app.py na pasta do seu projeto. Com seu ambiente virtual ativado, instale pytest e execute a partir dessa pasta. Instalar e rodar pytest dentro do mesmo ambiente virtual que flask e mssql-python garante que os testes importem os pacotes que seu app usa. pytest descobre test_app.py e reporta automaticamente os resultados:

pip install pytest
pytest

pytest descobre test_app.py automaticamente e reporta os resultados:

==================== test session starts ====================
collected 4 items

test_app.py ....                                       [100%]

===================== 4 passed in 3.21s =====================