深入理解flask框架(2):应用上下文与请求上下文

wushuiyong 发布于2019-07-30 15:15 / 1108人阅读

摘要：实现一个进程中拥有多个应用上下文机制依赖的数据结构上下文机制的实现基于的。

什么是上下文?

flask框架中的上下文本质上就是两个类，我们可以先看一下他的初始化函数：
应用上下文

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

请求上下文

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()

为什么设计上下文这样的机制？

详细解释可参考：
https://blog.tonyseek.com/pos...

多线程环境下，实现线程之间的隔离

类似Thread Local ，每个线程对一个 Thread Local 对象的修改都不会影响其他线程。这种对象的实现原理也非常简单，只要以线程的 ID 来保存多份状态字典即可，就像按照门牌号隔开的一格一格的信箱。

实现一个 Python 进程中拥有多个应用

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()
})

上下文机制依赖的数据结构

flask上下文机制的实现基于 Werkzeug 的 Local Stack 。
阅读源码，Local Stack又依赖于local类，我们发现Local类的本质是一个字典和一个获取到线程id的函数。

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类的基础上又实现了栈的功能。

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

flask中应用上下文栈和请求上下文栈正是基于上面的LocalStack类

_request_ctx_stack = LocalStack()
_app_ctx_stack = LocalStack()

下面我们通过一些实验来进一步学习flask的执行过程：

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": []}}

我们可以看到一开始上下文均为空，test_request_context()函数会生成一个请求上下文，我们通过push让它入栈，之后两个上下文都有了内容，为什么_app_ctx_stack中也有内容呢？
我们可以看一下源码，第一次请求上下文push时，app_ctx如果为None，就会调用_implicit_app_ctx_stack_添加一个应用上下文。

        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)

这里我们就可以解释flask中wsgi_app这部分代码，每次web服务器为flask提供了http请求的environ变量，flask就会创建一个request_context对象，执行push()
之后上下文对象就会进入_request_ctx_stack中，并在执行处理函数之后会自动pop,
所以我们说请求上下文的生命周期就是一次请求的过程。

   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)

整体流程可参考：
https://www.jianshu.com/p/2a2...

服务器托管专线服务上下文日志上下文上下文菜单上下文对象

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