Flask Framework là gì: Cấu trúc, nguyên lý và ứng dụng thực tế

Trong thế giới phát triển web hiện đại, việc lựa chọn một framework phù hợp có thể quyết định hiệu quả và tốc độ triển khai ứng dụng. Flask framework là một framework Python nhẹ, linh hoạt và dễ học, do đó nó trở thành lựa chọn phổ biến dành cho những người mới bắt đầu hoặc phát triển các dự án nhỏ đến trung bình.

Đọc bài viết để hiểu rõ hơn về:

• Flask framework là gì?
• Tại sao Flask là lựa chọn tối ưu cho web framework?
• Kiến trúc của Flask Framework
• Cách Flask Framework hoạt động
• Các module & extension phổ biến của Flask
• Các câu hỏi thường gặp về Flask Framework

Flask framework là gì? Tại sao Flask là lựa chọn tối ưu cho web framework?

Flask framework là một micro framework được viết bằng ngôn ngữ lập trình Python, để phát triển nhanh các ứng dụng web đơn giản đến trung bình mà không cần phụ thuộc vào quá nhiều thư viện hay công cụ bên ngoài. 

Đọc thêm: Python backend: Top 6 framework Python Backend phổ biến nhất

Theo khảo sát của Stack Overflow năm 2025, Flask nằm trong top 10 nền tảng web được sử dụng nhiều nhất với 12.9% – tỷ lệ lý tưởng đối với một micro framework. Flask được xem là lựa chọn tối ưu cho web framework bởi nó dễ học, linh hoạt và đủ mạnh để mở rộng theo nhu cầu, từ các ứng dụng nhỏ đến hệ thống web phức tạp. 

• Dễ học và dễ bắt đầu

Flask rất “Pythonic”, nghĩa là cú pháp và cách hoạt động rất gần gũi với cách viết Python thuần túy. Quá trình học tập Flask cũng “dễ thở” hơn so với web framework khác nên rất phù hợp cho người mới bắt đầu lập trình web.

Ví dụ: Khi đã cài đặt môi trường Python với Anaconda, bạn có thể tạo một ứng dụng web đơn giản như “Hello World” chỉ với vài dòng code:

from flask import Flask
app = Flask(__name__)
@app.route('/')
def hello_world():
    return 'Hello World!'
if __name__ == '__main__':
    app.run()

Nếu muốn phát triển trên máy tính cục bộ, bạn có thể lưu chương trình này trong file server.py và khởi chạy ứng dụng với lệnh python server.py

$ python server.py
 * Serving Flask app 'server'
 * Running on http://127.0.0.1:5000/ (Press CTRL+C to quit)

• Đơn giản nhưng linh hoạt

Dù là một micro framework, Flask vẫn hỗ trợ chia nhỏ ứng dụng thành nhiều tệp để dễ quản lý khi mở rộng. “Micro” ở đây không có nghĩa là hạn chế mà là cho lập trình viên tùy chọn và tích hợp các thư viện bên ngoài một cách linh hoạt.

• Khả năng mở rộng cao

Flask dễ mở rộng với các thư viện bên ngoài khi bạn cần thêm tính năng như xác thực người dùng, xử lý form, kết nối cơ sở dữ liệu,… Rất phù hợp cho cả ứng dụng nhỏ lẫn các nền tảng web phức tạp.

• Hỗ trợ tốt cho phát triển và triển khai

Với Flask, lập trình viên có thể chạy ứng dụng trực tiếp trên máy cục bộ nhanh chóng, chỉ với lệnh python server.py. Dễ dàng triển khai trực tuyến qua các nền tảng như PythonAnywhere.

• Cộng đồng lớn và tài liệu học tập phong phú

Flask là một trong những framework phổ biến nhất hiện nay, nên được cập nhật thường xuyên và có rất nhiều tài liệu, ví dụ và cộng đồng hỗ trợ.

Kiến trúc của Flask Framework như thế nào?

Flask được phát triển dựa trên Werkzeug WSGI toolkit và Jinja2 template. Trong đó:

Werkzeug WSGI (Web Server Gateway Interface)

Flask tuân theo tiêu chuẩn WSGI. Đây là cầu nối giữa web server (như Nginx, Apache) và ứng dụng web Python. Nhờ WSGI, Flask có thể được triển khai linh hoạt trên nhiều môi trường máy chủ khác nhau.

Cấu trúc bên trong WSGI Server khi chạy ứng dụng Flask (MovieApp)

Bên cạnh đó, Flask được xây dựng dựa trên Werkzeug – một thư viện WSGI cung cấp các đối tượng yêu cầu (request), phản hồi (response) và các hàm tiện ích (như xử lý HTTP request, response, routing, middleware,…). Với Werkzeug, Flask dễ dàng mở rộng mà không ràng buộc người dùng vào cấu trúc cố định.

Sơ đồ minh họa luồng request/response từ Client đến ứng dụng Flask qua Web Server và WSGI Server

Jinja2 – Engine tạo mẫu HTML động

Flask tích hợp Jinja2 – một hệ thống template cho phép kết hợp giữa mẫu HTML và dữ liệu Python để tạo ra các trang web động. Việc sử dụng Jinja2 giúp tách biệt rõ ràng giữa phần giao diện và logic xử lý, đồng thời cho phép lập trình viên truyền các biến Python vào HTML một cách linh hoạt.

Sơ đồ mô tả cách Flask dùng Python và Jinja2 để tạo HTML từ template và trả về trình duyệt

Flask core

Flask giữ cho lõi (core) của ứng dụng đơn giản và không đi kèm mặc định với các thành phần như ORM, authentication,… Nhưng nhờ cơ chế Extension, lập trình viên có thể thêm bất cứ tính năng (ORM, form validation, login,…).

Flask framework hoạt động như thế nào?

Khi bạn chạy một ứng dụng, Flask framework không chỉ chạy hàm bạn định nghĩa trong @app.route mà phía sau là cả một quy trình xử lý bài bản gồm 5 bước:

Bước 1: Máy chủ web tiếp nhận request

Khi một người dùng gửi yêu cầu truy cập đến ứng dụng Flask thông qua trình duyệt, request đầu tiên sẽ được tiếp nhận bởi web server, có thể là Apache hoặc Nginx. Web server này có thể đảm nhận vai trò điều phối, cân bằng tải hoặc xử lý SSL trước khi chuyển tiếp request đến WSGI server.

Bước 1: Web Server (Apache/Nginx) tiếp nhận request từ trình duyệt, xử lý ban đầu rồi chuyển tiếp đến WSGI Server để bắt đầu quy trình xử lý trong Flask

Bước 2: WSGI server xử lý

Gunicorn, uWSGI hoặc mod_wsgi là những WSGI server phổ biến hiện nay. Ở bước này, WSGI Server sẽ gọi ứng dụng Flask thông qua một callable có tên (Flask.wsgi_app(). 

Khi nhận được request, Flask sẽ khởi động quá trình xử lý bằng cách lưu thông tin ứng dụng và thông tin yêu cầu vào hai cấu trúc đặc biệt là Application Context và Request Context. Nhờ đó, Flask có thể quản lý dữ liệu ứng dụng và request riêng biệt cho từng người dùng một cách an toàn và hiệu quả.

Bước 2: WSGI Server gọi Flask, khởi tạo Application Context và Request Context để xử lý request

Bước 3: View Function

Tiếp theo, Flask sẽ gọi hàm xử lý bạn đã định nghĩa với @app.route. Hàm này sẽ xử lý request và trả về nội dung phản hồi. Flask sử dụng các đối tượng như request và current_app để đảm bảo mọi thông tin đều đúng với ngữ cảnh hiện tại của từng request cụ thể.

Bước 3: Flask gọi hàm view tương ứng với route, xử lý request và tạo response dựa trên ngữ cảnh hiện tại.

Bước 4: Proxy

Trong Flask, các hàm xử lý (view function) không truy cập trực tiếp vào đối tượng ứng dụng hoặc request cụ thể. Thay vào đó, chúng sử dụng các proxy đặc biệt để truy xuất thông tin một cách an toàn và linh hoạt:

• current_app: Là một proxy cho phép truy cập ngữ cảnh ứng dụng (application context) hiện tại.
• request: Là một proxy cho phép truy cập ngữ cảnh yêu cầu (request context) hiện tại.

Trong các môi trường đa luồng hoặc xử lý đồng thời, việc sử dụng biến toàn cục không được kiểm soát có thể dẫn đến xung đột dữ liệu, điều kiện tranh chấp và rủi ro bảo mật. Tuy nhiên, Flask khắc phục vấn đề này bằng cách triển khai các ngăn xếp ngữ cảnh dưới dạng đối tượng cục bộ theo ngữ cảnh (context-local objects). 

Thay vì chia sẻ dữ liệu trên toàn bộ ứng dụng, mỗi luồng hoặc coroutine được cấp phát một phiên bản riêng biệt của ngữ cảnh ứng dụng và ngữ cảnh yêu cầu. Cách tiếp cận này đảm bảo tính an toàn trong xử lý song song, đồng thời duy trì khả năng truy cập đơn giản thông qua các proxy như request và current_app.

Bước 4: Flask sử dụng proxy request và current_app để truy cập ngữ cảnh hiện tại một cách an toàn trong môi trường đa luồng hoặc xử lý đồng thời.

Bước 5: Response

Kết thúc quá trình, Flask sẽ trả về một HTTP response thông qua WSGI Server. Rồi tiếp tục chuyển qua Web Server trước khi được gửi trở lại trình duyệt của người dùng. Toàn bộ quy trình này diễn ra nhanh chóng và tối ưu nhờ cấu trúc rõ ràng giữa các lớp xử lý trong Flask và sự hỗ trợ của chuẩn WSGI.

Bước 5: Flask tạo HTTP response, gửi qua WSGI Server và Web Server để trả về trình duyệt người dùng.

Các module & extension phổ biến của Flask

Trong Flask, module thường được hiểu là các thành phần chức năng riêng biệt trong một ứng dụng lớn, các module này có thể là:

Extensions (tiện ích mở rộng) là các gói Python bổ sung giúp mở rộng chức năng của Flask. Extensions được cài qua pip và tích hợp thông qua init_app(). Dưới đây là một số Flask Extensions phổ biến theo chức năng.

Các câu hỏi thường gặp về Flask Framework

Flask framework có hỗ trợ async không?

Flask 2.0 (được phát hành vào ngày 11/05/2021) đã bổ sung nhiều tính năng mới, trong đó quan trọng nhất là hỗ trợ tích hợp cho các hàm bất đồng bộ (async). Ngoài ra, phiên bản này cũng mở rộng khả năng xử lý lỗi, thêm hỗ trợ cho các hàm xử lý trước/sau yêu cầu (before/after request) và callback khi xóa đối tượng.

Flask framework có phù hợp với microservices không?

Flask là lựa chọn hàng đầu cho các hệ thống microservices viết bằng Python. Vì nó là một microframework nhẹ, linh hoạt và dễ mở rộng, chỉ cho phép tích hợp những thành phần thật sự cần thiết. Nhờ đó, mỗi microservice có thể được xây dựng đơn giản, gọn nhẹ và dễ bảo trì. Flask đặc biệt lý tưởng cho:

• Phát triển API nhỏ gọn cùng các microservices REST độc lập.
• Nhanh chóng triển khai và dễ dàng thực hiện kiểm thử.
• Dự án ưu tiên tốc độ phát triển và tiết kiệm tài nguyên.

Flask framework có thay thế được Django không?

Nếu xây dựng microservices, API nhẹ hoặc prototype nhanh và muốn toàn quyền kiểm soát, thì Flask có thể thay thế Django. Ngược lại, nếu phát triển ứng dụng web lớn, yêu cầu nhiều tính năng phức tạp và bảo mật cao, Django vẫn là lựa chọn ổn định và nhanh chóng hơn, nhờ sự tích hợp sẵn và cấu trúc chặt chẽ.

Flask framework thường được dùng trong trường hợp nào?

• Xây dựng RESTful APIs

Flask rất phù hợp để tạo các API vì cú pháp gọn nhẹ, dễ dùng. Ví dụ xây dựng API cung cấp dữ liệu thời tiết cho người dùng:

from flask import Flask, jsonify
@app.route('/weather')
def get_weather():
____return jsonify({"city": "New York", "temperature": "22°C", "condition": "Cloudy"})

• Phát triển ứng dụng web nhỏ và trung bình

Flask framework hỗ trợ xây dựng các website như blog cá nhân, portfolio hoặc shop online đơn giản. Với render_template, có thể kết hợp HTML và dữ liệu Python để hiển thị giao diện người dùng.

• Xây dựng dashboard theo thời gian thực

Flask có thể tích hợp với Plotly, Dash hoặc Matplotlib để tạo các bảng điều khiển dữ liệu động. 

• Xây dựng hệ thống xác thực người dùng

Có thể thêm chức năng đăng nhập, đăng ký và quản lý người dùng với các thư viện như Flask-Login hoặc Flask-Bcrypt trong Flask. Ví dụ:

• Triển khai mô hình học máy (Machine Learning) 

Flask giúp bạn biến một mô hình học máy thành API có thể nhận dữ liệu đầu vào và trả về dự đoán thông qua giao diện web.

Tổng kết

Flask framework tuy đơn giản nhưng lại sở hữu một kiến trúc linh hoạt, cho phép lập trình viên mở rộng và tùy chỉnh theo nhu cầu thực tế. Nhờ vào thiết kế tối giản, dễ hiểu và cộng đồng hỗ trợ mạnh mẽ, framework này đã trở thành công cụ lý tưởng cho những dự án đơn giản đến chuyên sâu, yêu cầu tính kiểm soát cao. Hy vọng qua bài viết này, bạn đã có cái nhìn rõ ràng hơn về cách Flask framework hoạt động cũng như những nguyên lý kiến trúc cốt lõi giúp framework này trở nên hiệu quả và được ưa chuộng trong giới phát triển web với Python.