深入理解flask框架(2):應用上下文與請求上下文

wushuiyong 發布于2019-07-30 15:15 / 1208人閱讀

摘要：實現一個進程中擁有多個應用上下文機制依賴的數據結構上下文機制的實現基于的。

什么是上下文?

flask框架中的上下文本質上就是兩個類，我們可以先看一下他的初始化函數：
應用上下文

class AppContext(object):
    """The application context binds an application object implicitly
    to the current thread or greenlet, similar to how the
    :class:`RequestContext` binds request information.  The application
    context is also implicitly created if a request context is created
    but the application is not on top of the individual application
    context.
    """

    def __init__(self, app):
        self.app = app
        self.url_adapter = app.create_url_adapter(None)
        self.g = app.app_ctx_globals_class()

        # Like request context, app contexts can be pushed multiple times
        # but there a basic "refcount" is enough to track them.
        self._refcnt = 0

請求上下文

class RequestContext(object):
    def __init__(self, app, environ, request=None):
        self.app = app
        if request is None:
            request = app.request_class(environ)
        self.request = request
        self.url_adapter = app.create_url_adapter(self.request)
        self.flashes = None
        self.session = None
        self._implicit_app_ctx_stack = []
        self.preserved = False
        self._preserved_exc = None
        self._after_request_functions = []
        self.match_request()

為什么設計上下文這樣的機制？

詳細解釋可參考：
https://blog.tonyseek.com/pos...

多線程環境下，實現線程之間的隔離

類似Thread Local ，每個線程對一個 Thread Local 對象的修改都不會影響其他線程。這種對象的實現原理也非常簡單，只要以線程的 ID 來保存多份狀態字典即可，就像按照門牌號隔開的一格一格的信箱。

實現一個 Python 進程中擁有多個應用

from werkzeug.wsgi import DispatcherMiddleware
from biubiu.app import create_app
from biubiu.admin.app import create_app as create_admin_app

application = DispatcherMiddleware(create_app(), {
    "/admin": create_admin_app()
})

上下文機制依賴的數據結構

flask上下文機制的實現基于 Werkzeug 的 Local Stack 。
閱讀源碼，Local Stack又依賴于local類，我們發現Local類的本質是一個字典和一個獲取到線程id的函數。

class Local(object):
    __slots__ = ("__storage__", "__ident_func__")

    def __init__(self):
        object.__setattr__(self, "__storage__", {})
        object.__setattr__(self, "__ident_func__", get_ident)

而LocalStack在Local類的基礎上又實現了棧的功能。

class LocalStack(object):
        def __init__(self):
        self._local = Local()

flask中應用上下文棧和請求上下文棧正是基于上面的LocalStack類

_request_ctx_stack = LocalStack()
_app_ctx_stack = LocalStack()

下面我們通過一些實驗來進一步學習flask的執行過程：

In [1]:  from flask.globals import _app_ctx_stack, _request_ctx_stack

In [2]: from flask import Flask

In [3]: app = Flask(__name__)

In [4]: _app_ctx_stack._local.__storage__
Out[4]: {}

In [5]: _request_ctx_stack._local.__storage__
Out[5]: {}

In [6]: req_ctx = app.test_request_context()

In [7]: req_ctx.push()

In [8]: _request_ctx_stack._local.__storage__
Out[8]: {: {"stack": []}}

In [9]: _app_ctx_stack._local.__storage__
Out[9]: {: {"stack": []}}

我們可以看到一開始上下文均為空，test_request_context()函數會生成一個請求上下文，我們通過push讓它入棧，之后兩個上下文都有了內容，為什么_app_ctx_stack中也有內容呢？
我們可以看一下源碼，第一次請求上下文push時，app_ctx如果為None，就會調用_implicit_app_ctx_stack_添加一個應用上下文。

        app_ctx = _app_ctx_stack.top
        if app_ctx is None or app_ctx.app != self.app:
            app_ctx = self.app.app_context()
            app_ctx.push()
            self._implicit_app_ctx_stack.append(app_ctx)
        else:
            self._implicit_app_ctx_stack.append(None)

這里我們就可以解釋flask中wsgi_app這部分代碼，每次web服務器為flask提供了http請求的environ變量，flask就會創建一個request_context對象，執行push()
之后上下文對象就會進入_request_ctx_stack中，并在執行處理函數之后會自動pop,
所以我們說請求上下文的生命周期就是一次請求的過程。

   def wsgi_app(self, environ, start_response):
        ctx = self.request_context(environ)
        error = None
        try:
            try:
                ctx.push()
                response = self.full_dispatch_request()
            except Exception as e:
                error = e
                response = self.handle_exception(e)
            except:
                error = sys.exc_info()[1]
                raise
            return response(environ, start_response)
        finally:
            if self.should_ignore_error(error):
                error = None
            ctx.auto_pop(error)

整體流程可參考：
https://www.jianshu.com/p/2a2...

GPU云服務器云服務器上下文日志上下文上下文菜單上下文對象

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