基于Flask的智能天气助手系统设计

一、系统架构图（Mermaid）

二、系统流程图（Mermaid）

三、技术实现详解

1. 核心架构设计

系统采用典型的三层架构：

展示层：基于HTML/CSS/JavaScript的响应式界面
业务逻辑层：Flask服务处理路由和业务逻辑
数据层：OpenWeatherMap API提供原始天气数据

2. 关键技术点

后端实现（app.py）

class WeatherAssistant:def get_weather_report(self, city):# API请求封装params = {"q": city,"appid": API_KEY,"units": "metric","lang": "zh_cn"}def _generate_advice(self, main, weather, wind):# 智能建议生成逻辑if temp > 30:advice.append("️☀️ 高温预警")elif temp < 5:advice.append("❄️ 低温提醒")

前端关键功能

function updateUI(data) {// 动态DOM更新document.getElementById('basicInfo').innerHTML = `<div><strong>温度：</strong>${data.temp}°C</div><div><strong>体感温度：</strong>${data.feels_like}°C</div>`;// 建议列表渲染document.getElementById('aiAdvice').innerHTML = data.advice.map(item => `<div>• ${item}</div>`).join('');
}

3. 特色功能实现

多语言支持：通过设置lang=zh_cn参数获取中文天气描述
单位转换：使用units=metric实现摄氏度单位
智能建议系统：基于温度、湿度和天气状况生成个性化建议
错误处理机制：三级错误提示（网络错误、城市无效、服务异常）

4. 界面设计亮点

/* 响应式布局 */
.weather-info {display: grid;grid-template-columns: repeat(2, 1fr);gap: 10px;
}/* 视觉层次设计 */
.advice-box {background: #e3f2fd;border-radius: 8px;box-shadow: 0 2px 4px rgba(0,0,0,0.1);
}

四、性能优化策略

缓存机制：可添加Redis缓存高频查询城市数据
异步加载：前端实现请求状态提示动画
安全加固：HTTPS传输、API密钥保护
错误恢复：自动重试机制（最多3次）

五、扩展方向建议

增加天气预报历史记录功能
实现多城市同时查询对比
添加天气数据可视化图表
集成空气质量指数（AQI）监测

该设计实现了从数据获取到智能建议生成的完整闭环，通过清晰的架构分层和模块化设计，保证了系统的可维护性和扩展性。前端响应式设计与后端RESTful API的配合，为后续功能扩展奠定了良好基础。

运行界面

截屏2025-03-26 09.50.21

源码如下：

from flask import Flask, jsonify, request, render_template
import requests
from flask_cors import CORSapp = Flask(__name__)
CORS(app)
API_KEY = "your_api_key"  # 替换为你的API密钥class WeatherAssistant:# 保留之前WeatherAssistant类的核心逻辑，稍作修改适配Web版def __init__(self):self.base_url = "http://api.openweathermap.org/data/2.5/weather"def get_weather_report(self, city):try:params = {"q": city,"appid": API_KEY,"units": "metric","lang": "zh_cn"}response = requests.get(self.base_url, params=params)response.raise_for_status()data = response.json()if data['cod'] != 200:return Nonereturn self._format_response(data)except Exception as e:print(f"Error: {str(e)}")return Nonedef _format_response(self, data):main = data['main']weather = data['weather'][0]wind = data.get('wind', {})sys = data.get('sys', {})return {"city": data.get('name', '未知'),"country": sys.get('country', '未知'),"temp": main.get('temp'),"feels_like": main.get('feels_like'),"humidity": main.get('humidity'),"condition": weather.get('description'),"wind_speed": wind.get('speed', 0),"advice": self._generate_advice(main, weather, wind)}def _generate_advice(self, main, weather, wind):advice = []temp = main.get('temp', 0)if temp > 30:advice.append("️☀️ 高温预警：建议避免正午外出，注意防晒补水")elif temp < 5:advice.append("❄️ 低温提醒：请注意保暖，预防感冒")condition = weather.get('description', '')if '雨' in condition:advice.append("☔ 记得携带雨具，小心路滑")if '雪' in condition:advice.append("⛄ 道路可能结冰，请注意防滑")if wind.get('speed', 0) > 8:advice.append("🍃 大风天气：请妥善安置易受风物品")return advice@app.route('/')
def index():return render_template('index.html')  # 确保存在templates/index.html@app.route('/ping')
def ping():return "pong"@app.route('/weather')
def weather_api():city = request.args.get('city')print(f"正在查询城市：{city}")  # 添加调试日志if not city:return jsonify({"error": "城市参数不能为空"}), 400try:assistant = WeatherAssistant()result = assistant.get_weather_report(city)if result:return jsonify(result)else:return jsonify({"error": "城市不存在或服务不可用"}), 404except Exception as e:print(f"服务器错误：{str(e)}")return jsonify({"error": "服务器内部错误"}), 500if __name__ == '__main__':app.run(debug=True)