Python 應用程式部署指南：Flask 與 Django 實戰

Python 是 Web 開發的熱門選擇，無論是輕量的 Flask API 還是全功能的 Django 專案，部署到生產環境都有其特殊的注意事項。跟 Node.js 不同，Python Web 應用需要透過 WSGI Server（如 Gunicorn）來處理 HTTP 請求。

這篇教學將帶你了解 Flask 與 Django 的部署差異，從本機開發到雲端上線的完整流程，讓你的 Python 專案順利進入生產環境。

如果你想了解更完整的部署策略，可以先閱讀 程式部署完整指南。

Flask vs Django：部署差異

插圖：Flask 與 Django 框架比較圖

場景描述：
Technical illustration showing Flask 與 Django 框架比較圖. Clean, professional diagram style.

視覺重點：
- Clear presentation of the concept
- Professional technical diagram style
- Easy to understand visual elements

必須出現的元素：
- Relevant technical components
- Clear labels and annotations
- Logical flow or structure

需要顯示的中文字：
無

風格：
Clean flat design, technical illustration, modern infographic style

顏色調性：
Professional blues and grays, with accent colors for emphasis

避免元素：
Cluttered design, realistic photos, complex 3D rendering

在開始部署之前，先了解這兩個框架的差異，有助於選擇正確的部署策略。

框架特性比較

部署時的差異

Flask 部署重點：
- 結構簡單，通常只需要 app.py + requirements.txt
- 不需要處理靜態檔案收集（除非用 Flask 服務靜態檔）
- 適合 Serverless 環境（Cloud Run、Lambda）

Django 部署重點：
- 需要執行 collectstatic 收集靜態檔案
- 需要設定 ALLOWED_HOSTS 和 CSRF_TRUSTED_ORIGINS
- 需要執行資料庫 migrations
- 需要妥善管理 SECRET_KEY
- Admin 後台需要靜態檔案才能正常顯示

WSGI Server：為什麼需要 Gunicorn

插圖：WSGI 架構示意圖

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Technical illustration showing WSGI 架構示意圖. Clean, professional diagram style.

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Python Web 框架（Flask、Django）都實作了 WSGI（Web Server Gateway Interface）介面，但開發用的內建伺服器（如 flask run、python manage.py runserver）不適合生產環境。

開發伺服器 vs 生產伺服器

Gunicorn 基礎使用

安裝 Gunicorn：

pip install gunicorn

Flask 應用啟動：

# 假設 app.py 中有 app = Flask(__name__)
gunicorn app:app --bind 0.0.0.0:8000

Django 應用啟動：

# 假設專案名稱為 myproject
gunicorn myproject.wsgi:application --bind 0.0.0.0:8000

Gunicorn 設定檔

建立 gunicorn.conf.py：

# gunicorn.conf.py
import multiprocessing

# 綁定位址
bind = "0.0.0.0:8000"

# Worker 數量（建議：CPU 核心數 * 2 + 1）
workers = multiprocessing.cpu_count() * 2 + 1

# Worker 類型
worker_class = "sync"  # 或 "gevent"、"uvicorn.workers.UvicornWorker"

# 超時設定（秒）
timeout = 30

# 保持連線
keepalive = 2

# 日誌
accesslog = "-"  # stdout
errorlog = "-"   # stderr
loglevel = "info"

# 程序名稱
proc_name = "myapp"

# 優雅重啟
graceful_timeout = 30

# 最大請求數後重啟 Worker（防止記憶體洩漏）
max_requests = 1000
max_requests_jitter = 50

使用設定檔啟動：

gunicorn app:app -c gunicorn.conf.py

Gunicorn Worker 類型

插圖：Gunicorn Worker 模型圖

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# 使用 gevent Worker
gunicorn app:app --worker-class gevent --workers 4

# 使用 uvicorn Worker（FastAPI）
gunicorn main:app --worker-class uvicorn.workers.UvicornWorker --workers 4

Flask 部署實戰

Flask 的部署相對簡單，以下是完整的部署流程。

專案結構

my-flask-app/
├── app.py              # 主應用程式
├── requirements.txt    # 相依套件
├── gunicorn.conf.py    # Gunicorn 設定
├── Procfile            # Heroku/Railway 用
├── Dockerfile          # Docker 部署用
└── .env                # 環境變數（不上傳）

Flask 應用程式範例

# app.py
import os
from flask import Flask, jsonify

app = Flask(__name__)

# 從環境變數讀取設定
app.config['SECRET_KEY'] = os.environ.get('SECRET_KEY', 'dev-secret-key')
app.config['DEBUG'] = os.environ.get('FLASK_DEBUG', 'False').lower() == 'true'

@app.route('/')
def home():
    return jsonify({'message': 'Hello from Flask!'})

@app.route('/health')
def health():
    return 'OK', 200

@app.route('/api/users')
def get_users():
    # 實際應用會從資料庫讀取
    return jsonify([
        {'id': 1, 'name': 'Alice'},
        {'id': 2, 'name': 'Bob'}
    ])

if __name__ == '__main__':
    app.run(host='0.0.0.0', port=int(os.environ.get('PORT', 5000)))

requirements.txt

flask==3.0.0
gunicorn==21.2.0
python-dotenv==1.0.0

部署到 Railway

1. 建立 Procfile

web: gunicorn app:app --bind 0.0.0.0:$PORT

2. 連接 GitHub 部署

1. 前往 railway.app
2. 新增專案 → Deploy from GitHub
3. 選擇你的 Repository
4. Railway 會自動偵測 Python 並部署

3. 設定環境變數

在 Railway Dashboard 的 Variables 區塊新增：

SECRET_KEY=your-production-secret-key
FLASK_DEBUG=False

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Django 部署實戰

插圖：Django 部署檢查清單

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Technical illustration showing Django 部署檢查清單. Clean, professional diagram style.

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必須出現的元素：
- Relevant technical components
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- Logical flow or structure

需要顯示的中文字：
無

風格：
Clean flat design, technical illustration, modern infographic style

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避免元素：
Cluttered design, realistic photos, complex 3D rendering

Django 部署比 Flask 複雜，需要處理靜態檔案、資料庫遷移、安全設定等。

Django 部署前檢查清單

在部署 Django 之前，務必完成以下設定：

# settings.py - 生產環境設定

import os
from pathlib import Path

BASE_DIR = Path(__file__).resolve().parent.parent

# 安全設定
DEBUG = os.environ.get('DEBUG', 'False').lower() == 'true'
SECRET_KEY = os.environ.get('SECRET_KEY')  # 必須從環境變數讀取
ALLOWED_HOSTS = os.environ.get('ALLOWED_HOSTS', '').split(',')

# CSRF 設定（Django 4.0+）
CSRF_TRUSTED_ORIGINS = [
    'https://your-domain.com',
    'https://*.railway.app',  # Railway 部署
]

# HTTPS 設定
SECURE_SSL_REDIRECT = not DEBUG
SECURE_PROXY_SSL_HEADER = ('HTTP_X_FORWARDED_PROTO', 'https')
SESSION_COOKIE_SECURE = not DEBUG
CSRF_COOKIE_SECURE = not DEBUG

# 靜態檔案設定
STATIC_URL = '/static/'
STATIC_ROOT = BASE_DIR / 'staticfiles'

# WhiteNoise 設定（簡化靜態檔案服務）
MIDDLEWARE = [
    'django.middleware.security.SecurityMiddleware',
    'whitenoise.middleware.WhiteNoiseMiddleware',  # 加在這裡
    # ... 其他 middleware
]

STATICFILES_STORAGE = 'whitenoise.storage.CompressedManifestStaticFilesStorage'

# 資料庫設定（以 PostgreSQL 為例）
import dj_database_url

DATABASES = {
    'default': dj_database_url.config(
        default=os.environ.get('DATABASE_URL'),
        conn_max_age=600,
        conn_health_checks=True,
    )
}

requirements.txt

django==5.0
gunicorn==21.2.0
whitenoise==6.6.0
dj-database-url==2.1.0
psycopg2-binary==2.9.9
python-dotenv==1.0.0

專案結構

my-django-app/
├── myproject/
│   ├── __init__.py
│   ├── settings.py
│   ├── urls.py
│   └── wsgi.py
├── myapp/
│   ├── models.py
│   ├── views.py
│   └── ...
├── manage.py
├── requirements.txt
├── Procfile
├── Dockerfile
└── staticfiles/        # collectstatic 產生

部署步驟

1. 收集靜態檔案

python manage.py collectstatic --noinput

2. 執行資料庫遷移

python manage.py migrate --noinput

3. 建立 Procfile

web: gunicorn myproject.wsgi:application --bind 0.0.0.0:$PORT
release: python manage.py migrate --noinput

release 命令會在每次部署時自動執行資料庫遷移。

部署到 Railway

1. 連接 GitHub 部署

與 Flask 相同，Railway 會自動偵測 Django 專案。

2. 新增 PostgreSQL 資料庫

在 Railway Dashboard 點擊「+ New」→「Database」→「PostgreSQL」

Railway 會自動注入 DATABASE_URL 環境變數。

3. 設定環境變數

SECRET_KEY=your-very-long-random-secret-key
DEBUG=False
ALLOWED_HOSTS=your-app.railway.app,your-domain.com

4. 手動執行 collectstatic（首次部署）

如果靜態檔案有問題，可以在 Railway 的 shell 執行：

python manage.py collectstatic --noinput

💡 Django 靜態檔案設定卡關？

WhiteNoise、collectstatic、Nginx 設定讓人頭痛？

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Docker 容器化部署

使用 Docker 可以確保開發與生產環境一致，並方便部署到各種雲端平台。

Flask Dockerfile

FROM python:3.12-slim

# 設定環境變數
ENV PYTHONDONTWRITEBYTECODE=1
ENV PYTHONUNBUFFERED=1

WORKDIR /app

# 安裝相依套件
COPY requirements.txt .
RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt

# 複製應用程式
COPY . .

# 建立非 root 使用者
RUN adduser --disabled-password --gecos '' appuser
USER appuser

# 開放 port
EXPOSE 8000

# 啟動命令
CMD ["gunicorn", "app:app", "--bind", "0.0.0.0:8000", "--workers", "4"]

Django Dockerfile

FROM python:3.12-slim

ENV PYTHONDONTWRITEBYTECODE=1
ENV PYTHONUNBUFFERED=1

WORKDIR /app

# 安裝系統相依（PostgreSQL 需要）
RUN apt-get update && apt-get install -y \
    libpq-dev \
    && rm -rf /var/lib/apt/lists/*

# 安裝 Python 相依套件
COPY requirements.txt .
RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt

# 複製應用程式
COPY . .

# 收集靜態檔案
RUN python manage.py collectstatic --noinput

# 建立非 root 使用者
RUN adduser --disabled-password --gecos '' appuser
RUN chown -R appuser:appuser /app
USER appuser

EXPOSE 8000

CMD ["gunicorn", "myproject.wsgi:application", "--bind", "0.0.0.0:8000", "--workers", "4"]

docker-compose.yml（本地開發）

version: '3.8'

services:
  web:
    build: .
    ports:
      - "8000:8000"
    environment:
      - DEBUG=True
      - SECRET_KEY=dev-secret-key
      - DATABASE_URL=postgres://postgres:postgres@db:5432/myapp
    depends_on:
      - db
    volumes:
      - .:/app  # 開發時同步程式碼

  db:
    image: postgres:15-alpine
    environment:
      - POSTGRES_DB=myapp
      - POSTGRES_USER=postgres
      - POSTGRES_PASSWORD=postgres
    volumes:
      - postgres_data:/var/lib/postgresql/data

volumes:
  postgres_data:

部署到 Cloud Run

# 建置並推送到 Google Container Registry
gcloud builds submit --tag gcr.io/PROJECT_ID/my-python-app

# 部署到 Cloud Run
gcloud run deploy my-python-app \
  --image gcr.io/PROJECT_ID/my-python-app \
  --platform managed \
  --region asia-east1 \
  --allow-unauthenticated \
  --set-env-vars "SECRET_KEY=xxx,DEBUG=False"

想了解更多 Docker 部署細節，請參考 Docker Deploy 教學。

雲端平台比較

插圖：Python 雲端部署平台比較

場景描述：
Technical illustration showing Python 雲端部署平台比較. Clean, professional diagram style.

視覺重點：
- Clear presentation of the concept
- Professional technical diagram style
- Easy to understand visual elements

必須出現的元素：
- Relevant technical components
- Clear labels and annotations
- Logical flow or structure

需要顯示的中文字：
無

風格：
Clean flat design, technical illustration, modern infographic style

顏色調性：
Professional blues and grays, with accent colors for emphasis

避免元素：
Cluttered design, realistic photos, complex 3D rendering

根據專案需求選擇合適的雲端平台：

推薦選擇

• Flask API / 微服務 → Railway 或 Cloud Run
• Django 全功能專案 → Railway 或 Render
• 企業級 / AWS 生態系 → Elastic Beanstalk
• 預算有限 → Render（有免費方案）

生產環境最佳實踐

1. 環境變數管理

永遠不要在程式碼中寫死敏感資訊：

# 錯誤
SECRET_KEY = 'my-secret-key'

# 正確
SECRET_KEY = os.environ.get('SECRET_KEY')
if not SECRET_KEY:
    raise ValueError("SECRET_KEY environment variable is required")

2. 日誌設定

# settings.py (Django) 或 app.py (Flask)
import logging

logging.basicConfig(
    level=logging.INFO,
    format='%(asctime)s - %(name)s - %(levelname)s - %(message)s'
)

# Django 日誌設定
LOGGING = {
    'version': 1,
    'disable_existing_loggers': False,
    'handlers': {
        'console': {
            'class': 'logging.StreamHandler',
        },
    },
    'root': {
        'handlers': ['console'],
        'level': 'INFO',
    },
}

3. 健康檢查端點

# Flask
@app.route('/health')
def health():
    # 可以加入資料庫連線檢查
    return {'status': 'healthy'}, 200

# Django (urls.py)
from django.http import JsonResponse

def health_check(request):
    return JsonResponse({'status': 'healthy'})

urlpatterns = [
    path('health/', health_check),
    # ...
]

4. 資料庫連線池

# Django with dj-database-url
DATABASES = {
    'default': dj_database_url.config(
        conn_max_age=600,        # 連線保持 10 分鐘
        conn_health_checks=True, # 使用前檢查連線有效性
    )
}

FAQ 常見問題

Q1: 為什麼不能用 flask run 上線？

flask run 是開發伺服器，單執行緒且未經安全加固。生產環境必須使用 Gunicorn、uWSGI 等 WSGI Server。

Q2: Django 的 SECRET_KEY 怎麼產生？

# 執行這段程式碼產生隨機 key
from django.core.management.utils import get_random_secret_key
print(get_random_secret_key())

或使用命令列：

python -c "from django.core.management.utils import get_random_secret_key; print(get_random_secret_key())"

Q3: collectstatic 是什麼？為什麼需要？

Django 的靜態檔案（CSS、JS、圖片）分散在各個 app 中。collectstatic 會將所有靜態檔案收集到 STATIC_ROOT 目錄，方便 Nginx 或 WhiteNoise 統一服務。

Q4: Gunicorn Worker 數量怎麼設？

經驗法則：(2 × CPU 核心數) + 1

例如 2 核心 CPU → 5 個 Workers

但這只是起點，實際要根據應用特性（CPU 密集 or I/O 密集）調整。

Q5: 如何處理資料庫 migrations？

建議在部署流程中自動執行：

# Procfile
release: python manage.py migrate --noinput

或在 CI/CD Pipeline 中執行。

Python 部署重點整理與框架選擇建議

這篇教學涵蓋了 Python Web 應用的完整部署流程：

• 框架差異：Flask（輕量簡單）vs Django（全功能但需更多設定）
• WSGI Server：為什麼需要 Gunicorn，以及如何設定
• Flask 部署：簡單的 Procfile + Railway 即可上線
• Django 部署：collectstatic、ALLOWED_HOSTS、資料庫遷移
• Docker 容器化：確保環境一致，可部署到任何平台
• 平台選擇：Railway、Cloud Run、Elastic Beanstalk 各有優劣

無論你選擇哪種方式，記得做好環境變數管理、日誌設定、健康檢查，這些是生產環境的基本功。

如果你想了解其他語言的部署方式，可以接著閱讀 Node.js 部署教學 或 Java 部署教學。

🐍 Python 部署需要協助？

從 Gunicorn 調校到 Django 安全設定，Python 生產部署有許多眉角。

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