flask 上下文管理 &源码剖析
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了flask 上下文管理 &源码剖析相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
基本流程概述
- 与django相比是两种不同的实现方式。 - django/tornado是通过传参数形式实现 - 而flask是通过上下文管理, 两种都可以实现,只不实现的方式不一样罢了。 - 上下文管理: - 说上下文管理前要先提一下threadinglocal,它为每一个线程开辟一块独立的空间,但是Flask不是用它做得,它自己实现类一个local类 - 其中创建了一个字典来保存数据,这个字典的key是用线程的唯一标识,如果有协程用greelet拿的一个唯一标识,可以是线程的也可以支持协程,后面是存取的数据{greenlet做唯一标识:存数据} 这样可以保证数据隔离 - 当请求进来的时候: - 将请求相关所有数据(request,session)封装到了RequestContext中。 - 再将RequestContext对象通过LocalStack类添加到Local中(调用push方法) - 使用时,调用request - 调用此类方法 request.method、print(request)、request+xxx 会执行LocalProxy中对应的魔法方法 - 魔法方法中调用_get_current_object函数 - 通过LocalStack中的top方法,去Local中获取值,取的是列表的最后一个值。 - 请求终止时 - 还是通过LocalStack的pop方法 将Local中将值在列表中pop掉。
内置session流程 当请求刚进来的时候,会把请求相关的和session封装到RequestContext的对象中去,RequestCcontext对像再通过它里面对push方法把对象放到Flask特有的,类似与theadingLocal那么一个Local对象中去,
push中会调用session里面open_session方法,通过这个方法帮助我们获取用户原有的session信息,有就获取,没有就返回一个空的类似字典的数据结构,赋值给对象中的session 当使用的时候触发LocalProxy对像里对魔法方法,再调用get_current_obj,通过偏函数用Localstark中方法去Local获取到数据 使用完后,调用session对像的save_session方法,将数据加密写到用户的cookie中,这个操作在after_request之后
request 与 session
flask中要想调用当前请求的request对象,需要使用from flask import reuqest导入。当我们导入request全局对象的时候,本质上是从Local中本次请求线程对应的RequestContext内封装的request_context_obj.request对象。
除了request对象,session、g 以及current_app都是这个原理
LocalStack类与Local类
Local类
是flask模仿threading.Local实现的一个本地线程,内部的self.__storage__封装了一个字典,用来存放每一个请求对应线程的私有数据数据,保证了每一个请求之间的数据隔离。
他的结构是这样
- 其中RequestContext对象中封装了当前请求的request对象和session对象
self.__storage__ = { greenlet获取的唯一标识:{"stack": [RequestContext]}, greenlet获取的唯一标识:{"stack": [RequestContext]}, greenlet获取的唯一标识:{"stack": [RequestContext]}, }
__storage__是一个字典,但是在Local中还定义了__setattr__、__getattr__等方法,意味着我们可以向操作Local对象属性的方式操作__storage__字典
try: from greenlet import getcurrent as get_ident # 协程的唯一标识 except ImportError: try: from thread import get_ident # 线程的唯一标识 except ImportError: from _thread import get_ident class Local(object): __slots__ = (‘__storage__‘, ‘__ident_func__‘) def __init__(self): object.__setattr__(self, ‘__storage__‘, {}) # 这里不能直接使用self.__storage__ = {},因为会触发setattr object.__setattr__(self, ‘__ident_func__‘, get_ident) def __release_local__(self): self.__storage__.pop(self.__ident_func__(), None) # 删除__storage__中存放的线程相关数据(requestcontext) def __getattr__(self, name): try: return self.__storage__[self.__ident_func__()][name] except KeyError: raise AttributeError(name) def __setattr__(self, name, value): ident = self.__ident_func__() storage = self.__storage__ try: storage[ident][name] = value except KeyError: storage[ident] = {name: value} def __delattr__(self, name): try: del self.__storage__[self.__ident_func__()][name] except KeyError: raise AttributeError(name)
LocalStack 类
Local类的作用只是用来存放数据,而LocalStack则提供了pop、top、push方法来操作Local中的数据。即Local中的数据是通过LocalStack来操作的。
- push方法将一个RequestContext放到local.__storage__字典中stack对应的列表中
- pop方法将RequestContext从列表中取出并从列表中删除
- top方法用来获取RequestContext对象,并不会删除该对象
注意:每一次请求的生命周期中导入的request、session等其他flask全局对象,指向的都是同一个引用,也就是说在其他地方操作session都是操作的同一个session对象
class LocalStack(object): def __init__(self): self._local = Local() def push(self, obj): rv = getattr(self._local, ‘stack‘, None) if rv is None: self._local.stack = rv = [] rv.append(obj) return rv def pop(self): stack = getattr(self._local, ‘stack‘, None) if stack is None: return None elif len(stack) == 1: release_local(self._local) return stack[-1] else: return stack.pop() @property def top(self): """The topmost item on the stack. If the stack is empty, `None` is returned. """ try: return self._local.stack[-1] except (AttributeError, IndexError): return None
源码流程分析
1. 请求进来后会首先执行app的__call__方法,在该方法内部调用的其实就是app.wsgi_app()方法
2. ctx = self.request_context(environ)方法本质上就是实例化一个RequestContext对象,并将请求的所有相关信息(WSGI environment)封装到RequestContext对象中,在实例化RequestContext对象的时候,其__init__方法中会干以下几件事儿
- 2.1 初始化RequestContext,初始化app, request, session等属性
- 2.2 调用requestcontext_obj.match_request(),该函数内部会匹配url_rule
class Flask: def wsgi_app(self, environ, start_response): ctx = self.request_context(environ) ctx.push() # 中间省略部分内容 def request_context(self, environ): return RequestContext(self, environ) class RequestContext: 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 # 在self.push()中被赋值 self.match_request() def match_request(self): try: url_rule, self.request.view_args = self.url_adapter.match(return_rule=True) self.request.url_rule = url_rule except HTTPException as e: self.request.routing_exception = e
2.3 request = app.request_class(environ)会将请求的所有相关信息分装成一个Request对象,并绑定到RequestContext对象的request属性上
class Flask: request_class = Request # app.request_class其实就是Request
3. ctx.push(),这个方法会将RequestContext对象通过LocalStack类push到Local.__storage__字典的列表中,
获取当前请求对应的session数据并绑定RequestContext对象的session属性上
# globals.py _request_ctx_stack = LocalStack() _app_ctx_stack = LocalStack() current_app = LocalProxy(_find_app) request = LocalProxy(partial(_lookup_req_object, ‘request‘)) session = LocalProxy(partial(_lookup_req_object, ‘session‘)) g = LocalProxy(partial(_lookup_app_object, ‘g‘
class RequestContext: def push(self): # 省略部分 _request_ctx_stack.push(self) # 把requestcontext保存到列表中 self.session = self.app.open_session(self.request) # 获取session数据并绑定到requestcontext对象的session属性中 if self.session is None: self.session = self.app.make_null_session()
4. 当我们使用from flask import request, sesion的时候,就会触发LocalProxy类中相应对魔法方法,调用 _get_current_object() 函数,函数中调用 _lookup_req_object,通过LocalStack到Local到__storage__字典中
对应的列表中的 RequestContext对象的request属性和session属性 对应的Request对象和SecureCookieSession对象取出
request = LocalProxy(partial(_lookup_req_object, ‘request‘)) # 获取requestcontext_obj.request session = LocalProxy(partial(_lookup_req_object, ‘session‘)) # 获取requestcontext_obj.session def _lookup_req_object(name): top = _request_ctx_stack.top if top is None: raise RuntimeError(_request_ctx_err_msg) return getattr(top, name) # 利用反射获取RequestContext对象的属性值
5. 请求结束时,调用RequestContext中调pop方法,通过Localstack将Local中__storage__字典内的数据pop掉
class LocalStack(): """"省略""" def pop(self): """Removes the topmost item from the stack, will return the old value or `None` if the stack was already empty. """ stack = getattr(self._local, ‘stack‘, None) if stack is None: return None elif len(stack) == 1: release_local(self._local) return stack[-1] else: return stack.pop()
class Local(object): __slots__ = (‘__storage__‘, ‘__ident_func__‘) def __init__(self): object.__setattr__(self, ‘__storage__‘, {}) object.__setattr__(self, ‘__ident_func__‘, get_ident) def __delattr__(self, name): try: del self.__storage__[self.__ident_func__()][name] except KeyError: raise AttributeError(name)
应用上下文
应用上下文的原理和流程和管理上下文基本一致,他们分别创建了自己的一个Local类,在自己的Local类中为每一个线程创建类独立的存储数据的空间
上下文全局变量current_app, g, request, session等都是对象,我们可以在这些对象上通过属性绑定一些数据,在需要的时候再取出这些数据进行操作
from flask import Flask,request,g,current_app, app = Flask(__name__) @app.before_request def before(): g.permission_code_list = [‘list‘,‘add‘] current_app.x = 123 request.name = "zhou" @app.route(‘/‘,methods=[‘GET‘,"POST"]) def index(): print(g.permission_code_list) print(current_app.x) print(request.name) # [‘list‘, ‘add‘] # 123 # zhou return "index" if __name__ == ‘__main__‘: app.run()
源码
def _lookup_req_object(name): top = _request_ctx_stack.top if top is None: raise RuntimeError(_request_ctx_err_msg) return getattr(top, name) def _lookup_app_object(name): top = _app_ctx_stack.top if top is None: raise RuntimeError(_app_ctx_err_msg) return getattr(top, name) def _find_app(): top = _app_ctx_stack.top if top is None: raise RuntimeError(_app_ctx_err_msg) return top.app # context locals _request_ctx_stack = LocalStack() #请求上下文 _app_ctx_stack = LocalStack() #应用上下文 current_app = LocalProxy(_find_app) g = LocalProxy(partial(_lookup_app_object, ‘g‘)) request = LocalProxy(partial(_lookup_req_object, ‘request‘)) session = LocalProxy(partial(_lookup_req_object, ‘session‘))