Python+Dash快速web应用开发——页面布局篇

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本文示例代码已上传至我的Github仓库https://github.com/CNFeffery/DataScienceStudyNotes

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1 简介

这是我的系列教程「Python+Dash快速web应用开发」的第二期，在上一期中，我带领大家认识了什么是Dash，Dash可以做什么，以及Dash中最基本的一些概念，而今天开始，我将开始带领大家正式学习有关Dash的实用知识，以及各种奇淫巧技😋~

图1

今天的文章，我将带大家学习Dash中「页面布局」的先进方法，通过今天的文章，你将学会以非常简单的方式实现现代化的页面布局，下面让我们开始吧~

2 为Dash应用设计页面布局

我们都知道，一个好的网页设计通常都需要编写css甚至js来定制前端内容，譬如非常流行的bootstrap框架。

图2

但我们既然想使用Dash来搭建web应用，很大的一个原因是不熟悉或者不想写繁琐的前端代码，而Dash的第三方拓展库中就有这么一个Python库——dash-bootstrap-components，借助它，我们就可以纯Python编程调用到 bootstrap框架中的诸多特性来让我们的web应用页面更美观。

首先需要通过pip install dash-bootstrap-components来安装它，安装完成之后，我们来验证一下是否可以正常使用，推荐以import dash_bootstrap_components as dbc的方式导入：

❝

app1.py

❞

import dash
import dash_bootstrap_components as dbc

app = dash.Dash(
    __name__,
    # 从国内可顺畅访问的cdn获取所需的原生bootstrap对应css
    external_stylesheets=['https://cdn.staticfile.org/twitter-bootstrap/4.5.2/css/bootstrap.min.css']
)

app.layout = dbc.Alert(
    "你好，dash_bootstrap_components！", color='success'
)

if __name__ == "__main__":
    app.run_server()

执行后打开所提示的网址，看到下列信息就说明安装成功：

图3

这里我们使用到dash.Dash()中的参数external_stylesheets，用于引入外部的css文件，有了这些补充进来的css，我们才得以实现更多彩的样式，而除了上述填入url的方式之外，我更推荐的方式是在我们的Dash应用.py文件同级目录创建文件夹assets，放在这个目录中的文件会被Dash自动扫描到：

❝

app2.py

❞

import dash
import dash_bootstrap_components as dbc

app = dash.Dash(
    __name__,
    # 直接填写assets下css文件路径+文件名
    external_stylesheets=['css/bootstrap.min.css']
)

app.layout = dbc.Alert(
    "你好，dash_bootstrap_components！"
)

if __name__ == "__main__":
    app.run_server()

图4

这时在Dash页面抓包可以看到对应bootstrap.min.css的url信息指向域名下的对应目录：

图5

这种方式最稳妥，不受网络波动影响，推荐大家养成好习惯。

在测试完dash-bootstrap-components的可用性之后，接下来我们就开始学习构造页面布局。

2.1 认识Container()、Row()与Col()

• 「Container()」

dash-bootstrap-components封装了bootstrap框架中的「网格系统」，我们在使用它进行布局时，首先要了解的是组件Container()，它是我们组织页面元素的容器，其参数fluid默认为False，会以两边填充空白区域的方式居中其内部嵌套的子元素：

❝

app3.py

❞

import dash
import dash_bootstrap_components as dbc
import dash_core_components as dcc
import dash_html_components as html

app = dash.Dash(
    __name__,
    external_stylesheets=['css/bootstrap.min.css']
)

app.layout = html.Div(
    [
        # fluid默认为False
        dbc.Container(
            [
                dcc.Dropdown(),
                '测试',
                dcc.Dropdown()
            ]
        ),

        html.Hr(), # 水平分割线

        # fluid设置为True
        dbc.Container(
            [
                dcc.Dropdown(),
                '测试',
                dcc.Dropdown()
            ],
            fluid=True
        )
    ]
)

if __name__ == "__main__":
    app.run_server()

图6

可以看到，第一个Container()部分呈现出两边空白填充中间居中的形式，而第二个则充满了整个水平方向。

• 「Row()与Col()」

在上面所介绍的Container()之内，我们就可以按照bootstrap的网格系统进行内容的排布：「行」嵌套「列」，再向「列」内嵌套各种部件。

而所谓的网格系统指的是每个Row()部件内部分成宽度相等的「12」份，传入的Col()部件具有参数width可以传入「整数」来分配对应数量的宽度，如下例：

❝

app4.py

❞

import dash
import dash_bootstrap_components as dbc

app = dash.Dash(
    __name__,
    external_stylesheets=['css/bootstrap.min.css']
)

app.layout = dbc.Container(
    [
        dbc.Row(dbc.Col('第一行'),
                style={
                    'background-color': 'lightgreen'
                }),
        dbc.Row(
            [
                dbc.Col('第二行第一列', width=6, style={'background-color': 'lightblue'}),
                dbc.Col('第二行第二列', width=6, style={'background-color': 'lightskyblue'})
            ]
        ),
        dbc.Row(
            [
                dbc.Col('第三行第一列', width=2, style={'background-color': 'HotPink'}),
                dbc.Col('第三行第二列', width=10, style={'background-color': 'IndianRed'})
            ]
        ),
        dbc.Row(
            [
                dbc.Col('第四行第一列', width=2, style={'background-color': 'HotPink'}),
                dbc.Col('第四行第二列', width=2, style={'background-color': 'IndianRed'}),
                dbc.Col('第四行第三列', width=2, style={'background-color': 'HotPink'})
            ]
        ),
        dbc.Row(
            [
                dbc.Col('第五行第一列', width=2, style={'background-color': 'LightSteelBlue'}),
                dbc.Col('第五行第二列', width=11, style={'background-color': 'MistyRose'}),
            ]
        )
    ]
)

if __name__ == "__main__":
    app.run_server()

图7

可以看到当Row()部件下所有Col()部件宽度之和为12时是正好充满的，当宽度之和不足12时剩余的宽度会被空出来，而宽度之和若大于12，则会把导致宽度溢出的Col()部件挤到下一行中，所以我们在利用这种网格系统排布网页元素时要注意规范。

而「行部件」也是可以嵌套到上一级「列部件」中的，因此如果你觉得12份不够自己实现更精确的宽度分配，就可以写个嵌套，实现固定宽度下再次划分12份，就像下面例子中我们：

❝

app5.py

❞

import dash
import dash_bootstrap_components as dbc

app = dash.Dash(
    __name__,
    external_stylesheets=['css/bootstrap.min.css']
)

app.layout = dbc.Container(
    [
        dbc.Row(dbc.Col('第一行'),
                style={
                    'background-color': 'lightgreen'
                }),
        dbc.Row(
            [
                dbc.Col('第二行第一列', width=6, style={'background-color': 'lightblue'}),
                dbc.Col(
                    dbc.Row(
                        [
                            dbc.Col('嵌套1', width=6, style={'background-color': 'Moccasin'}),
                            dbc.Col('嵌套2', width=3, style={'background-color': 'lightskyblue'}),
                            dbc.Col('嵌套3', width=3, style={'background-color': 'Moccasin'}),
                        ]
                    ),
                    width=6,
                    style={'background-color': 'lightskyblue'})
            ]
        )
    ]
)

if __name__ == "__main__":
    app.run_server()

图8

在get到这一小节的知识点后，我们就可以更规矩地编写页面内容，譬如写出下面这样的调查问卷就比较轻松（受限于篇幅，下面例子对应的app6.py不便放出代码，你可以在文章开头的Github仓库对应路径找到它）：

❝

app6.py

❞

图9

2.2 Row()与Col()部件的进阶设置

通过上一小节的例子，想必你已经学习到如何在Dash中编排出bootstrap网格系统风格的页面，而为了在已初步编排好的网页基础上做更多实用优化，dash-bootstrap-components还为Row()与Col()部件提供了一些微调布局的参数：

• 「利用order设定顺序」

我们在前面为Col()部件所设定的width参数都只是1到12之间的整数，其实它还可以接受字典输入，从而拓展其功能，原先的整数宽度输入就由width=n转化为width={'size': n}。

除此之外，我们还可以添加order键参数来为同一个Row()下的部件设置顺序，接受三种输入：'first'表示置于当前行第一列，'last'表示置于当前行最后一列，而1到12的整数则可以直接以序号编排列部件顺序。

结合下面这个简单的例子理解这部分内容：

❝

app7.py

❞

import dash
import dash_bootstrap_components as dbc
import dash_html_components as html

app = dash.Dash(
    __name__,
    external_stylesheets=['css/bootstrap.min.css']
)

app.layout = html.Div(
    dbc.Container(
        [
            html.Br(),
            html.Br(),
            html.Br(),
            dbc.Row(
                [
                    dbc.Col('1', width=2, style={'background-color': 'lightblue'}),
                    dbc.Col('2', width=2, style={'background-color': 'lightskyblue'}),
                    dbc.Col('3', width=2, style={'background-color': '#e88b00'}),
                    dbc.Col('4', width=2, style={'background-color': '#8c8c8c'})
                ]
            ),
            html.Br(),
            dbc.Row(
                [
                    dbc.Col('order=last', width={'size': 2, 'order': 'last'}, style={'background-color': 'lightblue'}),
                    dbc.Col('order=2', width={'size': 2, 'order': 2}, style={'background-color': 'lightskyblue'}),
                    dbc.Col('order=1', width={'size': 2, 'order': 1}, style={'background-color': '#e88b00'}),
                    dbc.Col('order=first', width={'size': 2, 'order': 'first'}, style={'background-color': '#8c8c8c'})
                ]
            )
        ]
    )
)

if __name__ == '__main__':
    app.run_server()

可以很直观地看出order参数对列部件顺序的影响：

图10

• 「利用offset设置偏移」

列部件的width参数字典中还可以使用键值对参数offset，传入1到12的整数，它的作用是为对应的Col()部件左侧增加对应宽度的位移，就像下面的例子一样：

❝

app8.py

❞

import dash
import dash_bootstrap_components as dbc
import dash_html_components as html

app = dash.Dash(
    __name__,
    external_stylesheets=['css/bootstrap.min.css']
)

app.layout = html.Div(
    dbc.Container(
        [
            html.Br(),
            html.Br(),
            html.Br(),
            dbc.Row(
                [
                    dbc.Col('1', width=2, style={'background-color': 'lightblue'}),
                    dbc.Col('2', width=2, style={'background-color': 'lightskyblue'}),
                    dbc.Col('3', width=2, style={'background-color': '#e88b00'}),
                    dbc.Col('4', width=2, style={'background-color': '#8c8c8c'})
                ],
                style={'border': '1px solid black'}
            ),
            html.Br(),
            dbc.Row(
                [
                    dbc.Col('offset=1', width={'size': 2, 'offset': 1}, style={'background-color': 'lightblue'}),
                    dbc.Col('offset=2', width={'size': 2, 'offset': 2}, style={'background-color': 'lightskyblue'}),
                    dbc.Col('3', width=2, style={'background-color': '#e88b00'}),
                    dbc.Col('offset=1', width={'size': 2, 'offset': 1}, style={'background-color': '#8c8c8c'})
                ],
                style={'border': '1px solid black'}
            )
        ]
    )
)

if __name__ == '__main__':
    app.run_server()

为了更明显，我给每个Row()部件加了轮廓线，可以看到效果非常直观：

图11

• 「设置水平对齐方式」

在前面的内容中，我们在同一个Row()部件下组织的所有Col()部件，其顺序都是从左到右一个紧贴下一个排布的，即使设置了offset参数，也只是插空后紧贴。

但在很多页面布局需求中需要对于同一行的多个列元素设置「对齐方式」，这在dash-bootstrap-components中可以通过对Row()部件设置参数justify来实现，可选项有'start'、'center'、'end'、'between'以及'around'五种，每种产生的效果如下面的例子：

❝

app9.py

❞

import dash
import dash_bootstrap_components as dbc
import dash_html_components as html

app = dash.Dash(
    __name__,
    external_stylesheets=['css/bootstrap.min.css']
)

app.layout = html.Div(
    dbc.Container(
        [
            html.Br(),
            html.Br(),
            html.Br(),
            dbc.Row(
                [
                    dbc.Col('start', width=3, style={'border': '1px solid black'}),
                    dbc.Col('start', width=3, style={'border': '1px solid black'}),
                    dbc.Col('start', width=3, style={'border': '1px solid black'})
                ],
                justify='start'
            ),
            html.Br(),
            dbc.Row(
                [
                    dbc.Col('center', width=3, style={'border': '1px solid black'}),
                    dbc.Col('center', width=3, style={'border': '1px solid black'}),
                    dbc.Col('center', width=3, style={'border': '1px solid black'})
                ],
                justify='center'
            ),
            html.Br(),
            dbc.Row(
                [
                    dbc.Col('end', width=3, style={'border': '1px solid black'}),
                    dbc.Col('end', width=3, style={'border': '1px solid black'}),
                    dbc.Col('end', width=3, style={'border': '1px solid black'})
                ],
                justify='end'
            ),
            html.Br(),
            dbc.Row(
                [
                    dbc.Col('between', width=3, style={'border': '1px solid black'}),
                    dbc.Col('between', width=3, style={'border': '1px solid black'}),
                    dbc.Col('between', width=3, style={'border': '1px solid black'})
                ],
                justify='between'
            ),
            html.Br(),
            dbc.Row(
                [
                    dbc.Col('around', width=3, style={'border': '1px solid black'}),
                    dbc.Col('around', width=3, style={'border': '1px solid black'}),
                    dbc.Col('around', width=3, style={'border': '1px solid black'})
                ],
                justify='around'
            )
        ],
        # 为Container两边添加参考线
        style={'border-left': '1px solid red', 'border-right': '1px solid red'}
    )
)

if __name__ == '__main__':
    app.run_server()

图12

2.3 实际案例

通过对上面知识内容的学习，我们掌握了如何基于拓展库dash-bootstrap-components，在Dash中实现bootstrap的网格系统。

下面我们来利用今天学到的知识点，搭建下图所示的登录页面，其中涉及到一些还未给大家介绍的知识点，但很简单，之后的课程会介绍，而涉及到一些额外的css的内容我都已写好注释非常简单~

图13

对应代码如下：

❝

app10.py

❞

import dash
import dash_html_components as html
import dash_bootstrap_components as dbc

app = dash.Dash(
    __name__,
    external_stylesheets=['css/bootstrap.min.css']
)

app.layout = html.Div(
    [
        html.Br(),
        html.Br(),
        html.Br(),
        html.Br(),
        html.Br(),
        html.Br(),
        html.Br(),
        html.Br(),
        dbc.Container(
            [
                dbc.Row(style={'height': '30px'}),  # 利用css设置高度
                dbc.Row(
                    dbc.Col('Email address')
                ),
                dbc.Row(
                    dbc.Col(dbc.Input(placeholder='Enter email'))
                ),
                dbc.Row(
                    dbc.Col('Password')
                ),
                dbc.Row(
                    dbc.Col(dbc.Input(placeholder='Enter Password'))
                ),
                dbc.Row(
                    dbc.Col(
                        [
                            'By signing up you accept our ',
                            html.A('Terms Of Use', href='#')
                        ],
                        width={'size': 10, 'offset': 1},
                        style={'text-align': 'center'}  # 利用css设置文字居中
                    ),
                    style={'margin': '6px'}  # 利用css设置上下留白高度
                ),
                dbc.Row(
                    dbc.Col(
                        # 利用css实现圆角矩形效果
                        dbc.Button('LOGIN', style={'border-radius': '18px'}, block=True),
                        width={'size': 8, 'offset': 2},
                        style={'text-align': 'center'}
                    )
                ),
                dbc.Row(
                    [
                        dbc.Col(html.Hr()),
                        html.P('or', style={'text-align': 'center', 'margin': 0}),
                        dbc.Col(html.Hr())
                    ]
                ),
                dbc.Row(
                    dbc.Col(
                        dbc.Button(
                            'Signup using Google',
                            style={'border-radius': '18px'},
                            block=True,
                            outline=True
                        ),
                        width={'size': 8, 'offset': 2},
                        style={'text-align': 'center'}
                    )
                ),
                dbc.Row(
                    dbc.Col(
                        [
                            "Don't have account? ",
                            html.A('Sign up here', href='#')
                        ],
                        width={'size': 10, 'offset': 1},
                        style={'text-align': 'center'}
                    ),
                    style={'margin': '6px'}
                ),
                html.Br(),
            ],
            style={
                'background-color': '#ededef',  # 设置背景颜色
                'max-width': '480px',  # 为Container部件设置最大宽度
                'border-radius': '12px'
            }
        )
    ]
)

if __name__ == '__main__':
    app.run_server()

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以上就是本文的全部内容，欢迎在评论区与我进行讨论，「点赞」越多下一期更新越快哦😋~

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